Далее: 4. Матрицы и определители
Вверх: I. Элементы аналитической геометрии
Назад: 2. Прямая на плоскости
Вопросы теории. Система линейных уравнений и ее решение.
Совместные и несовместные системы линейных уравнений. Равносильные системы.
Однородная система. Совместность однородных систем линейных уравнений.
Свойства решений однородной системы линейных уравнений. Основная и
расширенная матрицы системы линейных уравнений. Элементарные преобразования
системы линейных уравнений. Теорема об элементарных преобразованиях.
Метод Гаусса решения систем линейных уравнений.
Образцы решения задач
Задача 1. Известно, что
и
- решения системы
Не решая системы, укажите еще одно ненулевое ее решение, отличное от данных.
Решение. Система однородна, поэтому всякая линейная комбинация
ее решений
и
будет снова
решением. Выбирая, например, имеем
. Непосредственной проверкой убеждаемся
в том, что полученная комбинация действительно является решением системы.
Задача 2. Найдите общее и укажите какое-нибудь частное
решение системы
Решение. Решим систему методом Гаусса.
Расширенная матрица системы имеет вид
Сначала исключим переменную из всех уравнений, кроме первого. Для этого
надо воспользоваться первой строкой: для вычисления преобразованной второй
строки прибавим первую строку ко второй, для вычисления преобразованной
третьей строки - к третьей прибавим первую, для вычисления
четвертой строки - к четвертой прибавим первую. Матрица примет вид
Исключив переменную из всех уравнений, кроме третьего, имеем:
В полученной матрице вторая и четвертая строки одинаковы; это значит, что
в соответствующей ей системе уравнений, равносильной исходной, два уравнения
совпадают. Следовательно, одну из совпадающих строк можно вычеркнуть.
Матрица принимает вид
Исключая переменную из всех уравнений, кроме второго, получаем
Ставя в соответствие этой матрице систему уравнений и выражая из нее
базисные переменные через свободную переменную , получим
общее решение
Полагая, например, имеем частное решение:
Задачи для самостоятельного решения
1. Даны два частных решения однородной системы. Не решая систему, укажите еще
два ненулевых частных решения той же системы, отличных от данных. Есть ли в
задаче избыточные данные?
2. Найдите общие решения систем, указанных в задаче 1.
3. Найдите общее и укажите какое-нибудь частное решение системы
Далее: 4. Матрицы и определители
Вверх: I. Элементы аналитической геометрии
Назад: 2. Прямая на плоскости
ЯГПУ, Центр информационных технологий обучения
27.03.2007