книги / Сборник задач по высшей математике с контрольными работами 1 курс
..pdf
|
1 |
5 |
1 |
5 |
= 0. Запишем систему уравнений, соответствующую |
|||
|
О |
О |
||||||
|
полученной расширенной матрице: |
|
||||||
|
|
|
|
|
I х\ 4- 2х 2 4- 2х 3 4- Зх4 = 1, |
|||
|
|
|
|
|
[15x2 4- 15хз 4- 19х4 = |
15. |
||
|
Теперь запишем эту систему в другом виде (слева остаются |
|||||||
|
только главные переменные): |
|
||||||
|
|
|
|
|
J x i |
4- 2 x 2 = 1 - 2хз — Зх4, |
||
|
|
|
|
|
1 1 5 x 2 = |
1 5 — 1 5 х з — 1 9 х 4 . |
||
|
Из второго уравнения выразим Х2, через х 3 и х4: Х2 = 1 — хз — |
|||||||
|
— у^х4. Подставляя выражение для Х2 в первое уравнение, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
у |
|
|
|
получим х\ = —1 — Y5X4. Обозначим свободные переменные: |
|||||||
|
хз |
через £1, х 4 через |
15^2 - |
Запишем общее решение системы: |
||||
|
(-1 |
— |
|
ï 1 - £i ~ Ш 2; £1; 15^)- Частное решение системы по |
||||
|
лучим, например, при t\ = |
1, £2 = 0: (—1; 0; 1; 0). |
||||||
|
Ответ, система совместна и неопределенна; общее решение |
|||||||
|
(-1 - |
7£2; 1 — £1 - 19£2Î £1; 15£2); частное решение (—1; 0; 1; 0). • |
||||||
2 .1 .4 . |
Исследовать систему линейных уравнений |
|||||||
|
|
|
|
|
|
х\ 4- х 2 — х 3 = |
—4, |
|
|
|
|
|
|
< |
xi 4" 2x 2 — Зх3 = |
0, |
|
|
|
|
|
|
—2xi |
— 2х 3 = |
3. |
о Приведем к ступенчатому виду расширенную матрицу си-
стемы: |
|
|
( 1 |
1 |
- 1 |
1 |
2 |
- 3 |
" Г to |
0 |
- 2 |
Так как
-4\ |
|
Л |
1 |
- 1 |
|
0 |
I II - 1 |
0 |
1 |
- 2 |
5/ n i —2 il |
|
III + 2 •I |
Vo |
2 |
- 4 |
1 |
1 |
- 1 |
- 4 ' |
0 |
1 |
- 2 |
4 |
0 |
0 |
0 |
- 1 3 |
r{A)=2jiZ = r(A\B),
то система несовместна (не имеет решений). В самом деле, последней строке полученной расширенной матрицы соответ ствует уравнение 0 •xi 4- 0 •х 2 4- 0 •х 3 = —13, не имеющее реше ний.
Ответ, система несовместна. |
• |
2 .1 .5 .
2 .1 .7 .
2 .1 .9 .
2.1.11.
2 .1 .1 3 .
2 .1 .1 5 .
2 .1 .1 6 .
2 .1 .1 7 .
2 .1 .1 8 .
Х\ 4“ Х2 — 3 , |
|
|
|
2.1.6. |
х\ + х 2 = 3 , |
|
|||||
Х\ — То = —1. |
|
|
2 х \ 4- 2 х 2 = 0 . |
|
|||||||
|
|
|
|
||||||||
I Х\ — Х2 = 1, |
|
|
|
2.1.8. |
I Ti 4- т 2 4- х з = 3, |
||||||
[ 2 xi —2 x2 = 2 . |
|
|
^ 2 T I 4- 2 х 2 + 2 т 3 = 6. |
||||||||
|
|
|
|||||||||
X l + |
Х2 + |
.Тз |
= |
3 , |
|
|
Зх - |
у 4- 2 z = 0, |
|||
< 2xi |
— Х2 4- хз |
= |
2, |
2.1.10. |
< 4т — Зу 4- 3z = |
0, |
|||||
.Ti 4- 4то 4- 2тз = 5. |
|
т + Зу = 0. |
|
||||||||
Ti 4“ Tо |
Тз — 0} |
|
|
4х - |
Зу 4- 2z = |
9, |
|||||
8T I |
4- Зто — бтз = |
0, |
2 .1.12. |
< 2т 4- Ъу — 3z = |
4, |
||||||
4 T I |
— Т2 4- Зтз |
= |
0. |
|
5т 4- 6у — 2лг = |
18. |
|||||
' 2 х - 3 |
у = |
-2, |
|
|
|
'Зт - |
у 4- 2 z = |
2, |
|||
т 4- 2у = 2,5, |
|
|
|
2 .1 .1 4 . |
4т - |
Зу 4- 3z = |
3, |
||||
- 2 т |
- 4 у = - 5 , |
|
|
т 4- 3?/ = |
О, |
|
|||||
|
|
|
|
||||||||
^2\/Зт — Зу/Зу = |
—2\/3. |
|
^5т 4- Зг = |
3. |
|
||||||
"2 T I — т*2 4- З тз — 5 т 4 = 1, |
|
|
|
|
|||||||
Ti — х 2 — 5 т з |
|
|
= 2, |
|
|
|
|
|
|||
3 T I |
- |
2 т 2 - 2 т 3 - 5 т 4 = 3 , |
|
|
|
|
|||||
W7 T I — 5 т 2 — 9 т з 4- Ю т4 = 8 . |
|
|
|
|
|||||||
rTi 4- 2 т 2 4" З тз |
— Т4 = |
8 , |
|
|
|
|
|||||
2 T I — т*2 — 4 т з 4- З т 4 = 1, |
|
|
|
|
|||||||
4 T I — 7 x 2 — 1 8 т з 4- 1 1 т 4 = —1 3 , |
|
|
|
|
|||||||
^3T I 4- Х2 — Х з 4- 2 т 4 = 9 . |
|
|
|
|
|||||||
"2 T I — Т 2 4- т з 4- 2 т 4 4- 3 T S = 2 , |
|
|
|
|
|||||||
6 T I |
— З т 2 |
4- 2 т з 4- 4 т 4 4- 5тб = 3, |
|
|
|
|
6 T I |
— З т 2 4- 4 т з 4- 8 Т4 4- 1 3 x 5 = 9 , |
||
^4T I — 2 т 2 4- т з 4- Т4 4* 2 хб = 4 . |
|||
8 T I |
4- 6 т 2 |
4- 5 т 3 |
4- 2 т 4 = 2 1 , |
3 T I |
4- З т 2 |
4- 2 т з |
4- Т 4 = 1 0 , |
< 4 T I |
4- 2 т 2 |
4- З тз |
4- х\ = 8 , |
3 T I |
4- 5 т 2 |
4- т з 4- х\ = 1 5 , |
ч7 x i 4- 4 x 2 + 5 т з 4- 2 x 4 = 1 8 .
2 .1 .1 9 .
2.1.20.
2.1.21.
Х\ — 2X2 + |
|
Xz - Х |
4 |
+ 3 X 5 |
= 2 , |
|
||||
< 2xi |
- |
4 х 2 |
+ Зх3 - |
2 |
х 4 + бх5 = |
5, |
||||
3 |
x i |
- |
6 X 2 |
+ |
4 |
х з - |
3 X 4 + |
9 X 5 = |
7 . |
|
9 |
x i — |
3 x 2 |
+ |
5 |
х з + 6 x 4 = |
4 , |
|
|||
< 6xi |
- |
2x2 |
+ Зхз + 4x4 = 5, |
|
||||||
3 |
x i - |
Х 2 + |
|
З х з + |
1 4 X 4 = |
~ 8 . |
|
Исследовать систему из п линейных уравнений, найти общее и одно частное решение.
/
xi + |
х2 + |
... + Х„ = п - 2, |
|
х\ + |
х3 + |
... + хп = п - 3, |
|
< Xi + х2 + хл + ... |
+ хп = п - 3, |
XI + х2 + ... + х п_1 = п - 3.
О Приведем к ступенчатому виду расширенную матрицу си стемы:
f l |
1 1 |
1 |
п - 2\ |
|
|
1 |
0 1 |
1 |
л — 3 |
I I - |
I |
1 |
1 О |
1 |
тг —3 |
I I I - |
I |
|
|
0 |
п -■3 / |
(п) - |
I |
|
/1 |
1 |
1 |
|
|
1 п —2\ |
|
||
|
0 - 1 |
0 |
|
|
0 |
- 1 |
|
II •( - 1 ) |
|
|
0 |
0 |
- 1 |
|
|
0 |
- 1 |
|
III . ( - 1 ) |
|
\0 |
0 |
0 |
|
|
- 1 |
- 1 |
) |
(п) • (-1) |
(1 |
1 |
1 |
|
1 |
п --2> I - |
II - |
III - . . .- (п ) |
||
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
) |
|
|
|
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
|
|
г>*/ |
|
\0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
|
(п—1) раз |
/1 |
0 |
0 |
0 |
п •- 2 —1 —1 — ... - 1 |
= -1\ |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
v> |
0 |
0 |
1 |
1 |
/ |
Запишем систему уравнений, соответствующую полученной расширенной матрице:
'xi |
= |
- 1 , |
Хо |
= |
1, |
< Хз |
= |
1, |
хп —1-
Очевидно, эта система совместна и определенна, единственное решение (—1; 1; 1 ; ... ; 1).
Ответ, система совместна и определенна; общее решение (оно же частное решение) (—1 ,1 ,1 , ..., 1). •
Исследовать систему из п линейных уравнений, найти общее и одно частное решение:
|
|
|
f х\ 4- х 2 4- . . . 4- хп = |
тг, |
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
.1 |
.22. |
2xi |
+ |
2х 2 4 - ... 4- 2х„ = |
2п, |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
wnXi |
+ |
71X2 4 - ... |
4- пхп = |
п2. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Х\ + |
х 2 4- . . . 4- хп = |
тг, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2xi |
4- 2х 2 4 - ... |
4- 2х„ |
= |
2тг, |
|
|
|
|
|
||||
2 .1 .23 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
(гг - |
l)x i |
4- (тг - |
1)х2 + |
. .. 4- (тг 4- 1)яп = |
(тг - 1)п, |
|
|||||||
|
|
|
nxi 4- пх2 4- . . . 4- пх„ = 0. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
"xi |
4- х 2 + |
хз 4- Х4 4 - ... |
4- x n_i |
4- хп = |
гг, |
|
|
||||||
|
|
|
Х\ |
|
|
4- Хз 4- Х4 4 - ... |
4- x n_i 4- хп = |
п —1, |
|
|||||||
2 .1.24 . |
^ xi |
4- х 2 |
4- Х4 4- ••. 4- х „_1 4“ хп = |
п —2, |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
х\ + х 2 -f х 3 4- х 4 4- . . . |
|
|
4- х п = 2, |
|
|
||||||||
|
|
|
^xi 4- х 2 4- Хз 4- Х4 4-. •. 4- хп-\ |
|
.= |
1. |
|
|
||||||||
|
|
|
X i |
4- 2х 2 4" Зхз 4* 4x4 4- . . . 4" (тг — l) x n_ i |
4- тгхп = 7г, |
|||||||||||
|
|
|
—Xi |
|
|
4- Зхз 4- 4x4 4 - ... 4- (тг — l)x n_i 4- тгхп = —тг, |
||||||||||
|
|
|
—Xi — 2 х 2 |
4” 4x4 4 " ... 4* (тг |
l)xn —i 4" тгхп |
тг, |
||||||||||
|
|
|
—xi |
— 2х 2 — Зхз — 4x4 — . .. — (тг — 2)хп_ 2 4- тгхп = |
—тг, |
|||||||||||
|
|
|
w- x i |
- |
2х2 - Зх3 - 4х4 - |
~ |
(тг - |
l)xn-i |
= |
-тг. |
2 .1 .26 . Исследовать систему линейных уравнений в зависимости от па раметра Л. В случае, когда система совместна, найти общее и одно частное решение:
2xi - х 2 = 8,
4xi — 2х2 = А.
О Приведем к ступенчатому виду расширенную матрицу си стемы:
( 2 |
- 1 |
8\ |
( 2 |
- i |
8 \ |
\4 |
-2 |
\ J l I - 2 - 1~\0 |
О |
А-16; |
Запишем полученную матрицу системы А = (о о1)- ее ранг
7*(А) равен 1.
а) При А ф 16 |
получим расширенную матрицу системы |
||||||
|
/*2 |
|
_^ |
|
s |
\ |
|
(А \ В ) = ( Q |
|
Q |
Л - 1 б ) ,ее ранг г (^1^) Равен 2. Таким обра |
||||
зом, г(А) = |
1 |
^ 2 |
= г(А\В), систелт несовместна. |
||||
б) |
При А |
= |
16 |
получим расширенную матрицу системы |
|||
(А\В) |
= |
( 2 |
|
- 1 |
о ] ’ |
ее ранг г(Л|£) равен 1. Значит, г(А) = |
|
|
|
\^0 |
|
0 |
|
||
= r(A\B) |
= |
|
1 < |
2 |
= |
п, система совместна и неопределен |
на. Полученной расширенной матрице системы соответствует уравнение 2xi — х 2 = 8. В качестве главной переменной мож но взять, например, х 2 = 2xi — 8. Обозначая свободную пере менную xi через t, получим общее решение системы: (t; 2 t — 8). Частное решение системы получим, например, при t = 0: (0; —8). Ответ. При А ф 16 система несовместна; при А = 16 система совместна и неопределенна, общее решение (t;2 t — 8), частное решение (0; —8). •
Исследовать системы линейных уравнений, зависящих от параметра А. Для совместных систем найти общее и одно частное решение:
[ 2 xi - Х2 = 8 ,
2.1.27. |
[2 x i + х2 = А.
|xi - х2 + 2х3 = 5,
2.1.29.|
[Axi — 2х 2 + 4хз = 10.
( 1 + A)xi + х2 + #з = 1 ,
2.1.31. <Xi + ( 1 + А)х 2 + х 3 = А,
Xi Н- х2 + (1 + А)хз — А2.
I 2 xi + Ах 2 = 6,
2.1.28.
|Axi + 8 x2 = 1 2 .
Гх1 + 4х2 + 2х3 = - 1 ,
1 2 хх + Зх2 - х3 = 3,
2.1.30.
I xi - х2 - Зх3 = 4, [xi - 6 x2 - Ахз = 9.
Дополнительные задачи
Исследовать системы линейных уравнений, для совместных систем найти общее и одно частное решение:
2 .1 .3 2 .
2 .1 .3 4 .
2 .1 .3 6 .
2 .1 .3 8 .
2 .1 .4 0 .
2 .1 .4 2 .
I |
Х\ — |
|
Хо = 1, |
|
|
2 .1 .3 3 . |
||
I2х\ —2хо — 5. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|||||
|
Х\ |
I |
2хо “ |
3, |
|
|
||
|
—2xi + |
3x2 = |
О, |
2 .1 .3 5 . |
||||
|
—2xi — 4x2 = |
|
1- |
|
|
|||
|
Зх - |
|
у = - 5 , |
|
|
|||
|
2х + |
|
3у = |
|
4, |
2 .1 .3 7 . |
||
|
- х + |
|
^у - |
§ , |
||||
|
|
|
|
|||||
|
х + |
1,5у = |
|
2. |
|
|
||
' - х + у - 3z = 5, |
|
|
||||||
|
Sx - у - z = 2, |
2 .1 .3 9 . |
||||||
к 2х + у — 9г = |
|
0. |
|
|
||||
'Зх + |
у - |
5г = |
О, |
|
|
|||
|
х - |
2 у + |
2 = |
0, |
2 .1 .4 1 . |
|||
|
2х + Зу - |
42 = |
О, |
|||||
|
|
|
||||||
, |
х + |
5у - Зг = 0. |
|
|
||||
|
2-\/5xi — |
Х2 + л/ 5 яз = |
1, |
|||||
|
lOxi - |
V bx 2 + |
5хз = |
\/5, |
||||
|
- 2 хг + ^ х -2 - |
Хз = |
" 7 Г |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
[Зх + 2у = |
5, |
|
|
||
! бх + |
4у = 10. |
|
|
||
|
X - \/3 у ■ |
1, |
|||
V3 х — |
|
Зу |
|
%/з, |
|
|
|
|
У = . Л |
||
|
|
|
|
|
3 • |
Зх + 42/ + 2z — |
8, |
|
|||
2х — 4у —Sz = |
- 1 , |
|
|||
х + |
by + |
z = |
0. |
|
|
2 х — у — |
2 = |
0, |
|
||
Зх + |
4j/ - |
22 = |
О, |
|
|
Зх - |
2у + 42 = |
0. |
|
||
3xi + 2x2 + |
Хз = |
5, |
|||
2xi + 3X2 + |
Хз = |
1, |
|||
2xi + хо + Зхз = |
11, |
||||
v3xi |
+ 4x2 — хз = - 5 . |
|
3xi |
+ |
4x2 + |
хз + |
2x4 |
= |
3, |
|||
2 .1 .4 3 . |
6xi |
+ |
8x 2 + |
2хз + |
5x 4 = |
7, |
||||
|
9xi |
+ |
12x2 + Зхз + 10x4 |
= 13. |
||||||
|
2 xi + |
Хо |
|
+ |
3X4 — |
|
4, |
|
||
|
Xi + |
Хо - |
2 х 3 |
|
= |
|
0 , |
|
||
2 .1 .4 4 . |
3xi |
|
+ |
хз — |
Х4 = |
|
2 , |
|
||
|
2 xi |
|
+ |
хз + |
Х4 = |
|
3, |
|
||
|
Xi |
4- Х2 + |
4хз — 3X4 = |
- 3 . |
|
|||||
бб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АЪх\ — 28^2434хз —52x4 = |
9, |
|||||
36xi — |
23x2429хз —43x4 = |
3, |
||||
2.1.45. < 35xi — |
21x2428хз —45x4 = |
16, |
||||
47xi — |
32x24Збхз —48x4= —17, |
|||||
27xi — |
19x2+ 22хз —35x4 = |
6. |
||||
"6xi |
4- 4 x 2 4- 5х3 4- 2 x4 4- Зх5 = |
1, |
||||
^ 3xi |
4- 2х2 4- 4х3 4- |
х 4 4- 2х5 = |
3, |
|||
2.1.46. |
4“ 2x2 ~ 2хз 4- |
Х4 |
= |
—7, |
||
3xi |
||||||
к9х\ |
4" 6x 2 4- |
Хз 4" 3x4 4" 2x5 |
= |
2. |
||
xi |
4- |
Х2 4- |
Зхз - |
2x44- Зхз = 1, |
||
^ 2xi |
4- 2 |
х 2 4- |
4хз - |
Х44- Зх5= 2, |
||
2.1.47. |
|
|
5хз — 2 x44- ЗХ5 = 1, |
|||
3xi 4- 3x2 4- |
||||||
^2xi |
4- 2x 2 4- |
8х 3 - |
Зх44- 9х5= 2. |
Системы 2.1.48-2.1.50 содержат по п уравнений.
|
'x i |
4 - |
2 |
х 2 |
4 - Зх3 4 - |
. . . 4 - пхп = 1 , |
|
|
|
||||
2.1.48. |
2xi 4 - |
4х2 4 - |
6х3 4 |
- . . . |
4 - |
2пхп = |
2, |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кпх 1 4 - |
2 п |
х 2 |
4 - Зпхз 4 - . |
. . |
4 - п2х„ = п. |
|
|
|||||
|
Х\ - х2 4- хз - х4 4 - . . |
. |
4 - ( - 1 ) п 1 хп = 1, |
|
|||||||||
|
2xi ~ 2x2 4- 2хз - |
2 x4 |
4-... |
4- 2 •( - 1 )п_1х п = 2, |
|
||||||||
2.1.49. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(п - |
l)x i |
- |
(гг - |
1)х 2 4- . . |
. 4- (гг - 1) •( - l ) n_1x n = п - 1, |
|||||||
|
nxi |
— пх2 4- ггхз — ПХ4 4 - |
... 4- гг •(—1)п” 1хп = 0. |
|
|||||||||
|
'X I 4-X 2 4- |
|
|
|
|
|
4 -xn_i |
= |
1, |
||||
|
£ I 4-X2 4 - ............................. |
|
|
|
4-х п_2 |
|
4- х п = |
2, |
|||||
о - I |
X I |
4 - X 2 4 - .......................... |
4 - х т г _ з |
|
|
4 - x n _ i 4 - x n = |
3 , |
||||||
*.1 .51). < |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Xl |
|
|
+ |
ХЗ + ............. |
|
|
|
|
|
Xyi — 71 |
1) |
|
|
.Xi + Х 2 + |
Хз + ............. |
|
|
|
|
|
+ х„ = |
0. |
||||
|
' |
Xi - |
Х2 |
|
|
|
|
|
|
= |
1, |
||
|
— XI + 2 х 2 — |
|
|
|
|
|
|
= - 1, |
|||||
2 .1 .51 . |
|
|
- |
Х 2 + |
2 х з - |
Х 4 |
|
|
|
|
= |
0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
■х п_2 |
2xn- i |
х п — |
0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х 71—^ ■}* 2х„ — |
1. |
Х\ 4" |
Х2 |
|
= 0, |
Х\ + |
3^2 + 2 х з |
|
= 4, |
|
Х2 + Зх3 + 2X4 |
|
= 6, |
2 .1 .5 2 . < |
Х 3 + 3x4 4- 2xs |
|
= 6, |
|
|
|
|
|
Х п—3 4” 3XJ2_2 4“ 2х п_1 |
= б, |
|
|
Xu-2 |
4~ 3xn_i 4- 2хп = 8, |
|
V |
|
Xfi—1 4~ 3Xfi — 7. |
Исследовать системы линейных уравнений, зависящих от параметра А. Для совместных систем найти общее и одно частное решение:
2 .1 .5 3 . |
2xi - Х2 = А, |
|
2 .1 .5 4 . |
Axi - 4х2 = 2, |
|
|
|
||
Axi 4- Х2 = 2. |
|
X1 |
Ахз — 1. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
2 .1 .5 5 . |
Axi — 4x2 = 2, |
|
2 .1 .5 6 . |
I Xi 4- 2x2 4" Зхз = |
6, |
|
|||
Х\ — Лх2 — 1. |
|
[2 x i |
4" 3x2 — Зхз = |
|
А. |
|
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
Axi 4- х 2 4- х 3 = |
3, |
|
Axi + х 2 4-Хз 4-Х 4 |
= |
4, |
|||
|
|
^ Xi 4“ Ах 2 4“ Х3 4" Х4 |
= |
4, |
|||||
2 .1 .5 7 . |
< xi + Ах 2 + х 3 = 3, |
2 .1 .5 8 . |
|||||||
xi + х 2 4- Ах3 4- х 4 = 4, |
|||||||||
|
^Xi 4" Х 2 “f* Ахз = |
3 . |
|
||||||
|
|
wXi 4- Х2 4- Х3 4- Ах4 |
= |
4. |
|||||
|
|
|
|
Контрольные вопросы и более сложные задачи
Ответы к задачам 2.1.59- 2 .1 .68 , 2.1.71- 2.1.73 проиллюстрируйте при мерами.
2 .1 .5 9 . |
К системе линейных уравнений с п неизвестными дописали |
|
|
произвольное уравнение с п неизвестными. Как при этом из |
|
|
менится множество решений системы? |
|
2 .1 .6 0 . |
Из несовместной системы линейных уравнений удалили какое- |
|
|
то одно уравнение. Будет ли полученная система совместной? |
|
2 .1 .6 1 . |
Множества решений двух систем линейных уравнений совпа |
|
|
дают. Равны ли расширенные матрицы этих систем? Равны ли |
|
|
ранги этих матриц? |
|
2 .1 .6 2 . |
Могут ли быть эквивалентными две системы линейных урав |
|
|
нений с одинаковым числом неизвестных, но с разным числом |
|
|
уравнений? |
|
2 .1 .6 3 . |
Существует ли такая |
система линейных уравнений, что |
|
(1; 2; 3) — ее решение, а |
( - 1 ; - 2 ; - 3 ) — нет? Если существует, |
|
что можно сказать о всех таких системах? |
|
2 .1 .6 4 . |
Что можно сказать о множестве решений системы линейных |
|
|
уравнений, если ранг г(А) матрицы этой системы и ранг г(А\В) |
|
|
расширенной матрицы равны нулю? |
2.1.65.
2.1.66.
2.1.67.
2.1.68.
2.1.69.
Что можно сказать о множестве решений системы линейных уравнений с матрицей А и расширенной матрицей (Л|В), если
г(А) > г(А\В)?
Может ли частное решение системы линейных уравнений со впадать с ее общим решением?
Возможно ли, чтобы система линейных уравнений с матрицей А имела то же множество решений, что и система с матрицей Ат, если:
а ) А ф 0; б)А ф Ат ;
в) А ф Ат, система однородная;
г) А ф система не однородная, совместная?
Может ли множество решений системы линейных уравнений состоять ровно из одного решения? из двух решений? из 17-ти решений?
Решить систему линейных уравнений с четырьмя параметрами а, ft, с и d:
г - х + у + z + t = а, x - y + z + t = b, x + y - z + t = с,
.x + y + z —t = d.
2.1.70. Доказать, что система п линейных уравнений с п — 1 неизвест ными совместна тогда и только тогда, когда равен нулю опре делитель расширенной матрицы.
2.1.71. Как выглядят решения совместной системы линейных уравне ний, если все столбцы расширенной матрицы, кроме первого, пропорциональны?
2.1.72. Что можно сказать о матрице совместной системы линейных уравнений, если в любом ее решении неизвестное ж* принимает одно и то же значение?
2.1.73. Что можно сказать о матрице совместной системы линейных уравнений, если в любом ее решении неизвестное Хк принимает значение 0?
2.1.74. Решить систему из 2п линейных уравнений
|
Ж2 + Я З + . . . + Х2п = Оъ |
||||
Х\ |
+ Жз + |
. . . + Х2п = Û2) |
|
||
< |
|
|
|
|
|
-Ж 1 - |
Ж2 - |
Жз - |
. . . “ |
Ж2п- 2 + |
Х2п = Û 2n -lî |
^ Х\ - |
Ж2 - |
Жз - |
. . . - |
Ж2п—1 = |
а2п‘ |
2 .1 .7 5 . Решить систему уравнений
|
'х\х2 х\ —2, |
|
|
<xï x2xî = 4, |
|
|
х\х2 Х$ = |
2. |
2 .1 .7 6 . |
Система |
|
|
ау + Ьх = |
с, |
|
с.т ■+■az = |
Ь, |
|
bz + су = а. |
|
|
имеет единственное решение. Доказать, что abc ф 0, и решить |
|
|
систему. |
|
2 .1 .7 7 . |
Система линейных уравнений записана в матричной форме: |
|
|
АХ = В. Известны два частных решения этой системы Х\ и |
AV Как выглядит система, имеющая одним из решений: а) Х\ + Хо\
б) ЛАх (Л — некоторое число)?
Исследовать систему уравнений и найти общее решение в зависимости от параметров а, Ь, с, d:
' х + у + Z = 1 , |
ах + у + z = а, |
||
2 .1 .7 8 * . < ах + by + cz = d, |
2 .1 .7 9 * . < æ + |
by + 2 = |
Ь, |
а2х + Ъ2у + c2z = d2. |
х + |
у + cz = |
с. |
§2. РЕШЕНИЕ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫ Х УРАВНЕНИИ С ПОМ ОЩ ЬЮ ОБРАТНОЙ МАТРИЦЫ.
Ф ОРМ УЛЫ КРАМЕРА
Пусть система из п линейных уравнений с п неизвестными записана
в матричной форме:
АХ = В,
где |
А = (aij) |
— матрица коэффициентов |
системы размера п х п, |
|
/ х Д |
fbi\ |
|
X = |
Х2 |
столбец неизвестных, В = |
h |
— |
— столбец свободных |
||
|
\ х п / |
V W |
членов.
Если D — определитель матрицы А — не равен нулю, то система совместна и определенна, ее решение задается формулой:
X = А " 1 •В,