Biograafiad Omadused Analüüs

Juhuslike suuruste vahelise lineaarse seose tihedus. Juhuslike muutujate kvantitatiivsete karakteristikute arvutamise operatsioonide omadused

  • 11. Vektori skalaarkorrutise väljendamine tegurite koordinaatides. Teoreem.
  • 12. Vektori pikkus, lõigu pikkus, vektoritevaheline nurk, vektorite perpendikulaarsuse tingimus.
  • 13. Vektorite vektorkorrutis, selle omadused. Rööpküliku pindala.
  • 14. Vektorite segakorrutis, selle omadused. Vektori komplanaarsuse tingimus. Rööptahuka maht. Püramiidi ruumala.
  • 15. Tasapinna sirge seadmise meetodid.
  • 16. Tasapinna sirge normaalvõrrand (tuletus). Koefitsientide geomeetriline tähendus.
  • 17. Tasapinna sirgjoone võrrand lõikudes (järeldus).
  • Tasapinna üldvõrrandi taandamine tasandi võrrandiks segmentides.
  • 18. Kaldega tasapinna sirge võrrand (väljund).
  • 19. Kaht punkti läbival tasapinnal sirgjoone võrrand (järeldus).
  • 20. Tasapinna sirgete vaheline nurk (järeldus).
  • 21. Kaugus punktist tasapinna sirgjooneni (väljund).
  • 22. Tasapinna sirgete paralleelsuse ja perpendikulaarsuse tingimused (järeldus).
  • 23. Tasapinna võrrand. Tasapinna normaalvõrrand (tuletus). Koefitsientide geomeetriline tähendus.
  • 24. Tasapinna võrrand segmentides (järeldus).
  • 25. Kolme punkti läbiva tasandi võrrand (väljund).
  • 26. Tasapindadevaheline nurk (väljund).
  • 27. Kaugus punktist tasapinnani (väljund).
  • 28. Tasapindade paralleelsuse ja perpendikulaarsuse tingimused (järeldus).
  • 29. R3 sirge võrrandid. Kaht fikseeritud punkti läbiva sirge võrrandid (tuletus).
  • 30. Ruumisirge kanoonilised võrrandid (tuletus).
  • Ruumi sirgjoone kanooniliste võrrandite koostamine.
  • Ruumi sirgjoone kanooniliste võrrandite erijuhud.
  • Kaht antud ruumipunkti läbiva sirge kanoonilised võrrandid.
  • Üleminek ruumilise sirge kanoonilistest võrranditest teist tüüpi sirge võrranditele.
  • 31. Sirgete vaheline nurk (väljund).
  • 32. Kaugus punktist tasapinna sirgjooneni (väljund).
  • Kaugus punktist tasapinna sirgjooneni – teooria, näited, lahendused.
  • Esimene viis kauguse leidmiseks etteantud punktist antud tasapinna sirgjooneni.
  • Teine meetod, mis võimaldab leida kauguse antud punktist tasapinna antud sirgeni.
  • Ülesannete lahendamine antud punkti ja tasapinna sirge kauguse leidmisel.
  • Kaugus punktist sirgjooneni ruumis – teooria, näited, lahendused.
  • Esimene viis punkti ja joone kauguse leidmiseks ruumis.
  • Teine meetod, mis võimaldab leida kauguse punktist sirgjooneni ruumis.
  • 33. Sirgete paralleelsuse ja perpendikulaarsuse tingimused ruumis.
  • 34. Sirgete vastastikune paigutus ruumis ja sirge tasapinnaga.
  • 35. Ellipsi klassikaline võrrand (tuletus) ja selle ehitus. Ellipsi kanoonilisel võrrandil on vorm, kus on positiivsed reaalarvud, pealegi Kuidas ehitada ellipsi?
  • 36. Hüperbooli (tuletise) klassikaline võrrand ja selle konstrueerimine. Asümptoodid.
  • 37. Parabooli kanooniline võrrand (tuletus) ja konstruktsioon.
  • 38. Funktsioon. Põhimääratlused. Põhiliste elementaarfunktsioonide graafikud.
  • 39. Numbrijada. Numbrilise jada piir.
  • 40. Lõpmatult väikesed ja lõpmata suured kogused. Teoreem nendevahelise seose, omaduste kohta.
  • 41. Teoreemid tegevuste kohta muutujatele, millel on lõplikud piirid.
  • 42. Arv e.
  • Sisu
  • Määramise meetodid
  • Omadused
  • Lugu
  • Ligikaudsed hinnangud
  • 43. Funktsiooni piiri määratlus. Ebakindluse avalikustamine.
  • 44. Märkimisväärsed piirid, nende järeldus. Ekvivalentsed lõpmata väikesed kogused.
  • Sisu
  • Esimene imeline piir
  • Teine imeline piir
  • 45. Ühepoolsed piirid. Funktsiooni järjepidevus ja katkestused. Ühepoolsed piirid
  • Funktsiooni vasak ja parem piir
  • Esimest tüüpi katkestuspunkt
  • Teist tüüpi katkestuspunkt
  • Murdepunkt
  • 46. ​​Tuletise definitsioon. Geomeetriline tähendus, tuletise mehaaniline tähendus. Kõvera ja punkti puutuja- ja normaalvõrrandid.
  • 47. Pöördfunktsioonide, kompleksfunktsioonide tuletise teoreemid.
  • 48. Lihtsamate elementaarfunktsioonide tuletised.
  • 49. Parameetriliste, implitsiitsete ja eksponentsiaalsete funktsioonide eristamine.
  • 21. Implitsiitsete ja parameetriliselt määratletud funktsioonide eristamine
  • 21.1. Kaudne funktsioon
  • 21.2. Funktsioon defineeritud parameetriliselt
  • 50. Kõrgemate tellimuste tuletisväärtpaberid. Taylori valem.
  • 51. Diferentsiaal. Diferentsiaali rakendamine ligikaudsete arvutuste tegemiseks.
  • 52. Rolle'i, Lagrange'i, Cauchy teoreemid. L'Hopitali reegel.
  • 53. Teoreem funktsiooni monotoonsuse vajalikest ja piisavatest tingimustest.
  • 54. Funktsiooni maksimumi, miinimumi määramine. Teoreemid funktsiooni ekstreemumi olemasolu vajalike ja piisavate tingimuste kohta.
  • Teoreem (vajalik äärmuslik tingimus)
  • 55. Kõverate kumerus ja nõgusus. Pöördepunktid. Teoreemid vajalike ja piisavate tingimuste kohta käändepunktide olemasoluks.
  • Tõestus
  • 57. N-ndat järku determinandid, nende omadused.
  • 58. Maatriksid ja tegevused nendel. Maatriksi auaste.
  • Definitsioon
  • Seotud määratlused
  • Omadused
  • Lineaarne teisendus ja maatriksiaste
  • 59. Pöördmaatriks. Teoreem pöördmaatriksi olemasolu kohta.
  • 60. Lineaarvõrrandisüsteemid. Lineaarvõrrandisüsteemide maatrikslahendus. Crameri reegel. Gaussi meetod. Kroneckeri-Capelli teoreem.
  • Lineaaralgebravõrrandisüsteemide lahendamine, lahendusmeetodid, näited.
  • Definitsioonid, mõisted, tähistused.
  • Lineaaralgebralise võrrandi elementaarsüsteemide lahendus.
  • Lineaarvõrrandisüsteemide lahendamine Crameri meetodil.
  • Lineaaralgebralise võrrandi süsteemide lahendamine maatriksmeetodil (pöördmaatriksi abil).
  • Lineaarvõrrandisüsteemide lahendamine Gaussi meetodil.
  • Üldkujuliste lineaarsete algebraliste võrrandite süsteemide lahendamine.
  • Kroneckeri-Capelli teoreem.
  • Gaussi meetod üldkujuliste lineaarsete algebraliste võrrandite süsteemide lahendamiseks.
  • Homogeensete ja mittehomogeensete lineaaralgebrasüsteemide üldlahenduse registreerimine, kasutades põhilahenduste süsteemi vektoreid.
  • Sloughiks taandavate võrrandisüsteemide lahendus.
  • Näited ülesannetest, mis taanduvad lineaarsete algebraliste võrrandite süsteemide lahendamiseks.
  • Lineaaralgebralise võrrandi süsteemide lahendamine maatriksmeetodil (pöördmaatriksi abil).

    Olgu lineaarsete algebraliste võrrandite süsteem antud maatriksi kujul , kus maatriks A omab mõõdet n peal n ja selle determinant on nullist erinev.

    Alates , siis maatriks AGA on pööratav, see tähendab, et on olemas pöördmaatriks. Kui korrutada võrdsuse mõlemad pooled vasakule, saame valemi tundmatute muutujate veerumaatriksi leidmiseks. Seega saime lineaarsete algebraliste võrrandite süsteemi lahenduse maatriksmeetodil.

    maatriks meetod.

    Kirjutame võrrandisüsteemi ümber maatriksi kujul:

    Sest siis saab SLAE-d lahendada maatriksmeetodiga. Kasutades pöördmaatriksit, saab selle süsteemi lahenduse leida järgmiselt .

    Konstrueerime pöördmaatriksi, kasutades maatriksi elementide algebraliste komplementide maatriksit AGA(vajadusel vaadake artikli meetodeid pöördmaatriksi leidmiseks):

    Jääb üle arvutada - tundmatute muutujate maatriks pöördmaatriksi korrutamisega vabaliikmete maatriksveerul (vajadusel vaadake artiklit maatriksite tehte kohta):

    või mõnes teises kirjes x 1 = 4, x 2 = 0, x 3 = -1 .

    Lineaarsete algebraliste võrrandite süsteemidele maatriksmeetodil lahenduste leidmisel on põhiprobleemiks pöördmaatriksi leidmise keerukus, eriti kolmandast kõrgema järgu ruutmaatriksite puhul.

    Teooria täpsemat kirjeldust ja lisanäiteid leiate artikli maatriksmeetodist lineaarvõrrandisüsteemide lahendamiseks.

    Lehe ülaosa

    Lineaarvõrrandisüsteemide lahendamine Gaussi meetodil.

    Oletame, et peame leidma süsteemile lahenduse n lineaarvõrrandid n tundmatud muutujad mille põhimaatriksi determinant erineb nullist.

    Gaussi meetodi olemus seisneb tundmatute muutujate järjestikuses välistamises: esiteks, the x 1 süsteemi kõikidest võrranditest, alustades teisest, siis x 2 kõigist võrranditest, alustades kolmandast ja nii edasi, kuni viimasesse võrrandisse jääb ainult tundmatu muutuja x n. Sellist süsteemi võrrandite teisendamise protsessi tundmatute muutujate järjestikuseks elimineerimiseks nimetatakse otsene Gaussi meetod. Pärast Gaussi meetodi edasiliikumise lõpetamist leiame viimasest võrrandist x n, arvutatakse selle väärtuse abil eelviimasest võrrandist x n-1, ja nii edasi, leitakse esimesest võrrandist x 1 . Tundmatute muutujate arvutamise protsessi süsteemi viimaselt võrrandilt esimesele liikumisel nimetatakse vastupidine Gaussi meetod.

    Kirjeldame lühidalt tundmatute muutujate kõrvaldamise algoritmi.

    Eeldame, et , kuna me saame seda alati saavutada süsteemi võrrandite ümberkorraldamisega. Kõrvaldage tundmatu muutuja x 1 süsteemi kõikidest võrranditest alates teisest. Selleks lisage esimene võrrand korrutatuna süsteemi teisele võrrandile, lisage esimene korrutatud kolmanda võrrandiga ja nii edasi. n-nda lisage esimene võrrand, korrutatuna . Võrrandisüsteem pärast selliseid teisendusi võtab kuju kus, a .

    Kui väljendaksime, jõuaksime sama tulemuseni x 1 läbi teiste tundmatute muutujate süsteemi esimeses võrrandis ja saadud avaldis asendati kõigi teiste võrranditega. Nii et muutuja x 1 jäetakse välja kõigist võrranditest, alustades teisest.

    Järgmisena toimime sarnaselt, kuid ainult saadud süsteemi osaga, mis on joonisel märgitud

    Selleks lisage süsteemi kolmandale võrrandile teine ​​korrutis, lisage teine ​​korrutatud neljandale võrrandile ja nii edasi, n-nda lisage teine ​​võrrand, korrutatuna. Võrrandisüsteem pärast selliseid teisendusi võtab kuju kus, a . Nii et muutuja x 2 jäetakse välja kõigist võrranditest, alustades kolmandast.

    Järgmisena jätkame tundmatu kõrvaldamisega x 3 , samas kui joonisel märgitud süsteemiosaga toimime sarnaselt

    Seega jätkame Gaussi meetodi otsest kulgu, kuni süsteem võtab kuju

    Sellest hetkest alustame Gaussi meetodi vastupidist kulgu: arvutame x n viimasest võrrandist as, kasutades saadud väärtust x n leida x n-1 eelviimasest võrrandist ja nii edasi, leiame x 1 esimesest võrrandist.

    Lineaarvõrrandisüsteemi lahendamine Gaussi meetod.

    Kõrvaldage tundmatu muutuja x 1 süsteemi teisest ja kolmandast võrrandist. Selleks lisame teise ja kolmanda võrrandi mõlemale osale esimese võrrandi vastavad osad, korrutatuna vastavalt ja arvuga:

    Nüüd eemaldame kolmandast võrrandist x 2 , lisades selle vasakule ja paremale osale teise võrrandi vasak ja parem osa, korrutatuna järgmisega:

    Sellega on Gaussi meetodi edasiliikumine lõpetatud, alustame vastupidist kurssi.

    Saadud võrrandisüsteemi viimasest võrrandist leiame x 3 :

    Teisest võrrandist saame .

    Esimesest võrrandist leiame ülejäänud tundmatu muutuja ja see lõpetab Gaussi meetodi vastupidise käigu.

    x 1 = 4, x 2 = 0, x 3 = -1 .

    Täpsemat infot ja lisanäiteid leiate peatükist lineaaralgebralise võrrandi elementaarsüsteemide lahendamisest Gaussi meetodil.

    Lehe ülaosa

    "

    Olgu lineaarvõrrandisüsteem antud teadmata:

    Eeldame, et põhimaatriks mitte-mandunud. Siis on teoreemi 3.1 kohaselt olemas pöördmaatriks
    Maatriksvõrrandi korrutamine
    maatriksiks
    vasakul, kasutades definitsiooni 3.2 ja teoreemi 1.1 väidet 8), saame valemi, millel põhineb lineaarvõrrandisüsteemide lahendamise maatriksmeetod:

    kommenteerida. Pange tähele, et erinevalt Gaussi meetodist on lineaarvõrrandisüsteemide lahendamise maatriksmeetodil piiratud kasutusala: selle meetodi abil saab lahendada ainult lineaarvõrrandisüsteeme, mille puhul esiteks on tundmatute arv võrdne võrrandite arvuga ja teiseks on põhimaatriks mittedegenereerunud.

    Näide. Lahenda lineaarvõrrandisüsteem maatriksmeetodil.

    Antud kolmest lineaarvõrrandist koosnev süsteem kolme tundmatuga
    kus

    Võrrandisüsteemi põhimaatriks on mittedegenereerunud, kuna selle determinant on nullist erinev:

    pöördmaatriks
    koostada ühel lõikes 3 kirjeldatud meetoditest.

    Lineaarvõrrandisüsteemide lahendamise maatriksmeetodi valemi järgi saame

    5.3. Crameri meetod

    Seda meetodit, nagu ka maatriksmeetodit, saab kasutada ainult lineaarvõrrandisüsteemide puhul, milles tundmatute arv langeb kokku võrrandite arvuga. Crameri meetod põhineb samanimelisel teoreemil:

    Teoreem 5.2. Süsteem lineaarvõrrandid teadmata

    mille põhimaatriks on mitteainsus, on unikaalse lahendusega, mille saab saada valemitest

    kus
    põhimaatriksist tuletatud maatriksi determinant võrrandisüsteemi selle asendamisega
    veerus vabade liikmete veeru võrra.

    Näide. Leiame eelmises näites vaadeldud lineaarvõrrandisüsteemile lahenduse Crameri meetodil. Võrrandisüsteemi põhimaatriks on mittedegenereerunud, sest
    Arvutage determinandid



    Kasutades teoreemis 5.2 esitatud valemeid, arvutame tundmatute väärtused:

    6. Lineaarvõrrandisüsteemide uurimine.

    Põhilahendus

    Lineaarvõrrandisüsteemi uurimine tähendab selle süsteemi ühilduvuse või vastuolulisuse kindlakstegemist ja selle ühilduvuse korral välja selgitamist, kas see süsteem on kindel või ebamäärane.

    Lineaarvõrrandisüsteemi ühilduvustingimus on antud järgmise teoreemiga

    Teoreem 6.1 (Kronecker–Capelli).

    Lineaarvõrrandisüsteem on järjekindel siis ja ainult siis, kui süsteemi põhimaatriksi aste on võrdne selle laiendatud maatriksi astmega:

    Järjepideva lineaarvõrrandisüsteemi puhul lahendatakse selle kindluse või määramatuse küsimus järgmiste teoreemide abil.

    Teoreem 6.2. Kui liitsüsteemi põhimaatriksi aste on võrdne tundmatute arvuga, siis on süsteem kindel

    Teoreem 6.3. Kui liitsüsteemi põhimaatriksi aste on väiksem kui tundmatute arv, siis on süsteem määramatu.

    Seega sisaldavad sõnastatud teoreemid meetodit lineaarsete algebraliste võrrandite süsteemide uurimiseks. Lase n on tundmatute arv,

    Seejärel:


    Definitsioon 6.1. Määratlemata lineaarvõrrandisüsteemi põhilahendus on selline lahendus, milles kõik vabad tundmatud on võrdsed nulliga.

    Näide. Uurige lineaarsete võrrandite süsteemi. Kui süsteem on ebakindel, leidke selle põhilahendus.

    Arvutage peamiste auastmed ja laiendatud maatriks sellest võrrandisüsteemist, mille jaoks toome süsteemi laiendatud (ja samal ajal ka põhi-) maatriksi astmelisele kujule:

    Lisame maatriksi teise rea selle esimese reaga, korrutatuna kolmas rida - esimese rea korrutisega
    ja neljas rida - esimesega, korrutatuna saame maatriksi

    Selle maatriksi kolmandale reale lisage teine ​​rida, korrutatuna
    ja neljandale reale - esimene, korrutatuna
    Selle tulemusena saame maatriksi

    mille kustutamisel kolmas ja neljas rida saame sammumaatriksi

    Sellel viisil,

    Seetõttu on see lineaarvõrrandisüsteem järjekindel ja kuna auaste on väiksem kui tundmatute arv, siis on süsteem ebamäärane Elementaarteisenduste tulemusena saadud astmemaatriks vastab võrrandisüsteemile

    Tundmatu ja on peamised ja tundmatud ja
    tasuta. Määrates vabadele tundmatutele nullväärtused, saame selle lineaarvõrrandisüsteemi põhilahenduse.

    Teenindusülesanne. Selle võrgukalkulaatori abil arvutatakse võrrandisüsteemis tundmatud (x 1 , x 2 , ..., x n ). Otsus on tegemisel pöördmaatriks meetod. Kus:
    • arvutatakse maatriksi A determinant;
    • algebraliste liitmiste kaudu leitakse pöördmaatriks A -1;
    • Excelis luuakse lahendusmall;
    Lahendus viiakse läbi otse saidil (veebis) ja see on tasuta. Arvutustulemused esitatakse Wordi formaadis aruandena.

    Juhend. Lahenduse saamiseks pöördmaatriksmeetodil on vaja määrata maatriksi dimensioon. Järgmisena täitke uues dialoogiboksis maatriks A ja tulemusvektor B .

    Tuletame meelde, et lineaarvõrrandisüsteemi lahendus on mis tahes arvude hulk (x 1 , x 2 , ..., x n ), mille asendamine selle süsteemiga vastavate tundmatute asemel muudab süsteemi iga võrrandi identiteediks.
    Lineaarsete algebraliste võrrandite süsteem kirjutatakse tavaliselt järgmiselt (3 muutuja puhul): Vaata ka Maatriksvõrrandite lahendamine.

    Lahenduse algoritm

    1. Arvutatakse maatriksi A determinant. Kui determinant on null, siis lahenduse lõpp. Süsteemil on lõpmatu arv lahendusi.
    2. Kui determinant erineb nullist, leitakse algebraliste liitmiste abil pöördmaatriks A -1.
    3. Otsustusvektor X =(x 1 , x 2 , ..., x n ) saadakse pöördmaatriksi korrutamisel tulemusvektoriga B .

    Näide nr 1. Leia süsteemi lahendus maatriksmeetodil. Kirjutame maatriksi kujul:


    Algebralised liitmised.
    A 1,1 = (-1) 1+1
    1 2
    0 -2
    ∆ 1,1 = (1 (-2)-0 2) = -2

    A 1,2 = (-1) 1+2
    3 2
    1 -2
    ∆ 1,2 = -(3 (-2)-1 2) = 8

    A 1,3 = (-1) 1+3
    3 1
    1 0
    ∆ 1,3 = (3 0-1 1) = -1

    A 2,1 = (-1) 2+1
    -2 1
    0 -2
    ∆ 2,1 = -(-2 (-2)-0 1) = -4

    A 2,2 = (-1) 2+2
    2 1
    1 -2
    ∆ 2,2 = (2 (-2)-1 1) = -5

    A 2,3 = (-1) 2+3
    2 -2
    1 0
    ∆ 2,3 = -(2 0-1 (-2)) = -2

    A 3,1 = (-1) 3+1
    -2 1
    1 2
    ∆ 3,1 = (-2 2-1 1) = -5

    A 3,2 = (-1) 3+2
    2 1
    3 2
    ∆ 3,2 = -(2 2-3 1) = -1

    ·
    3
    -2
    -1

    X T = (1,0,1)
    x 1 = -21 / -21 = 1
    x 2 = 0 / -21 = 0
    x 3 = -21 / -21 = 1
    Eksam:
    2 1+3 0+1 1 = 3
    -2 1+1 0+0 1 = -2
    1 1+2 0+-2 1 = -1

    Näide nr 2. Lahendage SLAE pöördmaatriksmeetodil.
    2x1 + 3x2 + 3x3 + x4 = 1
    3x1 + 5x2 + 3x3 + 2x4 = 2
    5x1 + 7x2 + 6x3 + 2x4 = 3
    4x1 + 4x2 + 3x3 + x4 = 4

    Kirjutame maatriksi kujul:

    Vektor B:
    B T = (1,2,3,4)
    Peamine määraja
    Minor (1,1):

    = 5 (6 1-3 2)-7 (3 1-3 2)+4 (3 2-6 2) = -3
    Minor (2,1):

    = 3 (6 1-3 2)-7 (3 1-3 1)+4 (3 2-6 1) = 0
    Minor (3,1):

    = 3 (3 1-3 2)-5 (3 1-3 1)+4 (3 2-3 1) = 3
    Minor (4,1):

    = 3 (3 2-6 2)-5 (3 2-6 1)+7 (3 2-3 1) = 3
    Väike määraja
    ∆ = 2 (-3)-3 0+5 3-4 3 = -3

    Näide nr 4. Kirjutage võrrandisüsteem maatriksi kujul ja lahendage pöördmaatriksi abil.
    Lahendus: xls

    Näide number 5. Antakse kolmest lineaarsest võrrandist koosnev süsteem kolme tundmatuga. Nõutav: 1) leida selle lahendus Crameri valemite abil; 2) kirjutada süsteem maatrikskujul ja lahendada maatriksarvutuse abil.
    Juhised. Pärast Crameri meetodil lahendamist leidke nupp "Algusandmete pöördmaatrikslahendus". Saate asjakohase otsuse. Seega ei pea andmeid uuesti sisestama.
    Lahendus. Tähistage A - tundmatute koefitsientide maatriks; X - tundmatute veerumaatriks; B - vabaliikmete maatriks-veerg:

    -1 3 0
    3 -2 1
    2 1 -1
    Vektor B:
    B T =(4,-3,-3)
    Arvestades neid tähistusi, on sellel võrrandisüsteemil järgmine maatrikskuju: A*X = B.
    Kui maatriks A on mittesingulaarne (selle determinant on nullist erinev, siis on sellel pöördmaatriks A -1. Korrutades võrrandi mõlemad pooled A -1-ga, saame: A -1 * A * X \u003d A -1 * B, A -1 * A=E.
    Seda võrdsust nimetatakse lineaarvõrrandisüsteemi lahenduse maatrikstähistus. Võrrandisüsteemi lahenduse leidmiseks on vaja arvutada pöördmaatriks A -1 .
    Süsteemil on lahendus, kui maatriksi A determinant on nullist erinev.
    Leiame peamise määraja.
    ∆=-1 (-2 (-1)-1 1)-3 (3 (-1)-1 0)+2 (3 1-(-2 0))=14
    Niisiis, determinant on 14 ≠ 0, seega jätkame lahendust. Selleks leiame algebraliste liitmiste kaudu pöördmaatriksi.
    Olgu meil mitteainsuse maatriks A:
    Arvutame algebralisi liite.
    A 1,1 =(-1) 1+1
    -2 1
    1 -1
    ∆ 1,1 =(-2 (-1)-1 1)=1
    A 1,2 =(-1) 1+2
    3 1
    0 -1
    ∆ 1,2 =-(3 (-1)-0 1)=3
    A 1,3 =(-1) 1+3
    3 -2
    0 1
    ∆ 1,3 =(3 1-0 (-2))=3
    A 2,1 =(-1) 2+1
    3 2
    1 -1
    ∆ 2,1 =-(3 (-1)-1 2)=5
    A 2,2 =(-1) 2+2
    -1 2
    0 -1
    ∆ 2,2 =(-1 (-1)-0 2)=1
    A 2,3 =(-1) 2+3
    -1 3
    0 1
    ∆ 2,3 =-(-1 1-0 3)=1
    A 3,1 =(-1) 3+1
    3 2
    -2 1
    ∆ 3,1 =(3 1-(-2 2))=7
    ·
    4
    -3
    -3
    X = 1/14
    -3))
    Peamine määraja
    ∆=4 (0 1-3 (-2))-2 (1 1-3 (-1))+0 (1 (-2)-0 (-1))=16
    Transponeeritud maatriks
    ∆ 1,1 =(0 1-(-2 3))=6
    A 1,2 =(-1) 1+2
    1 3
    -1 1
    ∆ 1,2 =-(1 1-(-1 3))=-4
    A 1,3 =(-1) 1+3
    1 0
    -1 -2
    ∆ 1,3 =(1 (-2)-(-1 0))=-2
    A 2,1 =(-1) 2+1
    2 0
    -2 1
    ∆ 2,1 =-(2 1-(-2 0))=-2
    A 2,2 =(-1) 2+2
    4 0
    -1 1
    ∆ 2,2 =(4 1-(-1 0))=4
    A 2,3 =(-1) 2+3
    4 2
    -1 -2
    ∆ 2,3 =-(4 (-2)-(-1 2))=6
    A 3,1 =(-1) 3+1
    2 0
    0 3
    ∆ 3,1 =(2 3-0 0)=6
    A 3,2 =(-1) 3+2
    4 0
    1 3
    ∆ 3,2 =-(4 3-1 0)=-12
    A 3,3 =(-1) 3+3 1/16
    6 -4 -2
    -2 4 6
    6 -12 -2
    E=A*A-1 =
    (4 6)+(1 (-2))+(-1 6) (4 (-4))+(1 4)+(-1 (-12)) (4 (-2))+(1 6)+(-1 (-2))
    (2 6)+(0 (-2))+(-2 6) (2 (-4))+(0 4)+(-2 (-12)) (2 (-2))+(0 6)+(-2 (-2))
    (0 6)+(3 (-2))+(1 6) (0 (-4))+(3 4)+(1 (-12)) (0 (-2))+(3 6)+(1 (-2))

    =1/16
    16 0 0
    0 16 0
    0 0 16
    A*A -1 =
    1 0 0
    0 1 0
    0 0 1

    Näide number 7. Maatriksvõrrandite lahendus.
    Tähistage:

    A=
    3 0 5
    2 1 4
    -1 3 0
    Algebralised liitmised
    A 1,1 = (-1) 1+1
    1 3
    4 0
    ∆ 1,1 = (1*0 - 4*3) = -12
    A 1,2 = (-1) 1+2
    0 3
    5 0
    ∆ 1,2 = -(0*0 - 5*3) = 15
    A 1,3 = (-1) 1+3
    0 1
    5 4
    ∆ 1,3 = (0*4 - 5*1) = -5
    A 2,1 = (-1) 2+1
    2 -1
    4 0
    ∆ 2,1 = -(2*0 - 4*(-1)) = -4
    A 2,2 = (-1) 2+2
    3 -1
    5 0
    ∆ 2,2 = (3*0 - 5*(-1)) = 5
    A 2,3 = (-1) 2+3
    3 2
    5 4
    ∆ 2,3 = -(3*4 - 5*2) = -2
    A 3,1 = (-1) 3+1
    2 -1
    1 3
    ∆ 3,1 = (2*3 - 1*(-1)) = 7
    1/-1
    -12 15 -5
    -4 5 -2
    7 -9 3
    = Vektor B:
    B T =(31,13,10)

    X T =(4,05; 6,13,7,54)
    x 1 \u003d 158/39 \u003d 4,05
    x 2 \u003d 239/39 \u003d 6,13
    x 3 \u003d 294/39 \u003d 7,54
    Uurimine.
    -2 4.05+-1 6.13+6 7.54=31
    1 4.05+-1 6.13+2 7.54=13
    2 4.05+4 6.13+-3 7.54=10

    Näide number 9. Tähistage A - tundmatute koefitsientide maatriks; X - tundmatute veerumaatriks; B - vabaliikmete maatriks-veerg:

    -2 1 6
    1 -1 2
    2 4 -3
    Vektor B:
    B T =(31,13,10)

    X T =(5,21; 4,51; 6,15)
    x 1 \u003d 276 / 53 \u003d 5,21
    x 2 \u003d 239 / 53 \u003d 4,51
    x 3 \u003d 326 / 53 \u003d 6,15
    Uurimine.
    -2 5.21+1 4.51+6 6.15=31
    1 5.21+-1 4.51+2 6.15=13
    2 5.21+4 4.51+-3 6.15=10

    Näide nr 10. Maatriksvõrrandite lahendus.
    Tähistage:

    Algebralised liitmised
    A 11 = (-1) 1 + 1 -3 \u003d -3; A 12 \u003d (-1) 1 + 2 3 = -3; A 21 \u003d (-1) 2 + 1 1 = -1; A 22 \u003d (-1) 2 + 2 2 = 2;
    Pöördmaatriks A -1 .
    1/-9
    -3 -3
    -1 2
    =
    1 -2
    1 1
    Vastus:
    X=
    1 -2
    1 1

    Crameri valemite järgi;

    Gaussi meetod;

    Lahendus: Kroneckeri-Capelli teoreem. Süsteem on järjekindel siis ja ainult siis, kui selle süsteemi maatriksi auaste on võrdne selle laiendatud maatriksi astmega, s.o. r(A)=r(A 1), kus

    Süsteemi laiendatud maatriks on kujul:

    Korrutage esimene rida arvuga ( –3 ) ja teine ​​peal ( 2 ); pärast seda lisage esimese rea elemendid teise rea vastavatele elementidele; Lahutage teisest realt kolmas rida. Saadud maatriksis jäetakse esimene rida muutmata.

    6 ) ja vahetage teine ​​ja kolmas rida:

    Korrutage teine ​​rida arvuga ( –11 ) ja lisage kolmanda rea ​​vastavatele elementidele.

    Jagage kolmanda rea ​​elemendid väärtusega ( 10 ).

    Leiame maatriksdeterminandi AGA.

    Järelikult r(A)=3 . Laiendatud maatriksi auaste r(A 1) on samuti võrdne 3 , st.

    r(A)=r(A 1)=3 Þ süsteem on ühilduv.

    1) Uurides süsteemi ühilduvust, teisendati liitmaatriks Gaussi meetodil.

    Gaussi meetod on järgmine:

    1. Maatriksi viimine kolmnurksele kujule, st nullid peavad olema põhidiagonaalist allpool (edasi liikumine).

    2. Viimasest võrrandist leiame x 3 ja asendame selle teisega, leiame x 2, ja teades x 3, x 2ühendades need esimesse võrrandisse, leiame x 1(tagurpidi liikumine).

    Kirjutame liitmaatriksi, mis on teisendatud Gaussi meetodil

    kolme võrrandi süsteemina:

    Þ x 3 \u003d 1

    x 2 = x 3Þ x 3 \u003d 1

    2x 1 \u003d 4 + x 2 + x 3Þ 2x 1 =4+1+1Þ

    Þ 2x 1 = 6 Þ x 1 \u003d 3

    .

    2) Lahendame süsteemi Crameri valemite abil: kui võrrandisüsteemi determinant Δ erineb nullist, siis on süsteemil unikaalne lahendus, mis leitakse valemite abil

    Arvutame välja süsteemi determinandi Δ:

    Sest süsteemi determinant on nullist erinev, siis Crameri reegli järgi on süsteemil unikaalne lahendus. Arvutame determinandid Δ 1 , Δ 2 , Δ 3 . Need saadakse süsteemi determinandist Δ, asendades vastava veeru vabade koefitsientide veeruga.

    Leiame tundmatud valemite abil:

    Vastus: x 1 \u003d 3, x 2 = 1, x 3 \u003d 1 .

    3) Lahendame süsteemi maatriksarvutuse abil, s.o pöördmaatriksi abil.

    A × X = B Þ X \u003d A -1 × B, kus A -1 on pöördmaatriks AGA,

    tasuta liikmete veerg,

    Maatriks-tundmatute veerg.

    Pöördmaatriks arvutatakse järgmise valemiga:

    kus D- maatriksdeterminant AGA, Ja ij on elemendi a algebralised täiendid ij maatriksid AGA. D= 60 (eelmisest lõigust). Determinant on nullist erinev, seetõttu on maatriks A inverteeritav ja sellele pöördmaatriksi saab leida valemiga (*). Leiame maatriksi A kõikide elementide algebralised liitmised valemiga:



    Ja ij =(-1 )i+j M ij .

    x 1, x 2, x 3 muutsid iga võrrandi identiteediks, siis leitakse need õigesti.

    Näide 6. Lahendage süsteem Gaussi meetodil ja leidke süsteemi kaks põhilahendust.