Основные понятия
|
a11x1 |
a12x2 |
... a1n xn |
b1, |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
a22x2 |
... a2nxn |
b2 , |
|
|
|
||||||||||
|
a21x1 |
|
|
|
|||||||||||||||
Общий вид |
............................................. |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
x |
a |
|
x |
|
... a |
|
|
x |
|
|
b |
|
, |
|
|
||
|
a |
m1 |
m2 |
2 |
mn |
n |
|
m |
|
|
|||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
где aij − коэффициенты системы; |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
b1,b2 ,...,bm − свободные члены; х1,х2,...,хn |
||||||||||||||||||
|
– неизвестные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
a |
|
|
a |
... |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
11 |
|
|
12 |
|
|
|
|
1n |
|
|
|
|
|
|
Матрица системы |
|
|
|
a21 |
|
|
a22 ... |
|
a2n |
|
|
|
|
||||||
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
... |
|
|
... ... |
|
... |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
am2 ... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
am1 |
|
|
amn |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A X B, |
где |
X |
x2 |
|
− |
матрица- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СЛАУ в матричной форме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
столбец |
из |
неизвестных |
|
xi . |
|
B |
b2 |
|
− |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bm |
|
|
|
|
матрица-столбец из свободных членов bi |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
____ |
|
|
|
|
|
Совокупность чисел xi |
i |
, i 1,n , |
|
|
||||||||||||||
|
которые обращают все уравнения системы |
||||||||||||||||||
Решение СЛАУ |
в тождества. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Каждое решение СЛАУ – частное |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
решение. Совокупность всех частных |
|
|
||||||||||||||||
|
решений – общее решение |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разновидности СЛАУ
20
|
|
|
Признак |
|
|
|
|
Название |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение |
|
|
|
|
|||||||||||||
По |
|
Совместная |
|
|
Имеет хотя бы одно решение. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Несовместная |
|
Не имеет решений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
количеству |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
Определенная |
|
Имеет одно решение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
решений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
Неопределенная |
|
Имеет бесконечно много решений |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Однородная |
|
|
В=0 (все bi 0). Всегда совместна, |
так как |
|||||||||||||||||||||||||||||||
По виду |
|
|
|
|
|
|
|
нулевое |
|
|
|
|
(тривиальное) |
|
|
|
|
|
решение (т.е. |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 x2 |
|
... xn 0) |
|
является решением |
|||||||||||||||||||||||||||||||
правой части |
|
|
|
|
|
|
|
однородной системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Неоднородная |
|
В 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вырожденная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a11 |
a12 ... |
|
a1n |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
По значению |
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
a21 |
a22 ... |
|
a2n |
|
|
0 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
А |
|
для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... ... ... ... |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
an1 |
an2 ... |
|
ann |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
случая m n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Невырожденная |
|
|
А |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обратная матрица и ее нахождение |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
A 1 − обратная матрица к A a |
|
, если A A 1 |
A 1 A E . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ij |
|
n,n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Этапы решения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е р |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если A |
a |
|
|
a |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Вычислить |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
12 |
, то |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
определитель матрицы. |
Если |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a21 |
|
a22 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a11 |
a12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
A |
|
0, то A 1 |
|
не существует |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
=a11 a22 |
a12 |
a21 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a21 |
a22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
~ |
|
Составить |
матрицу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
где |
Aij |
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
a22 |
|
a21 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
A Aij , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
A = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
алгебраические |
дополнения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ij |
|
a12 |
|
|
a11 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
элементов aij |
матрицы A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
T |
= |
|
a |
22 |
|
a |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AT |
A |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Транспонировать A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ij |
|
|
a |
|
|
a |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
Записать обратную матрицу |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
~ |
T |
|
1 |
|
|
|
|
a22 |
a12 |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
~ T |
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
A = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
a11a22 a12a21 a21 |
a11 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Методы решения СЛАУ
21
|
|
|
|
Метод решения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е р |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Решение невырожденной СЛАУ |
|
|
|
|
|
x 2y 3z 6, |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
по формулам Крамера (m=n) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
4x 5y 6z 9, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
x |
|
, |
x |
2 |
|
|
, ...,x |
n |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
7x 8y 6. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
где – определитель СЛАУ 0 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
5 |
|
6 |
27, |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
i |
− определитель, полученный из |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
8 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
определителя системы заменой i-го |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
столбца столбцом свободных членов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
9 |
5 |
6 |
|
|
54, |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
8 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
6 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
4 |
9 |
|
|
6 |
|
27, |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
6 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
4 |
5 |
|
9 |
54, |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
8 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
54 |
2, y |
27 |
1, z |
54 |
2 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
|
|
|
|
|
27 |
|
|
|
|||||
Решение невырожденной СЛАУ |
|
|
|
|
|
x 2y 3z 6, |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
матричным способом (m=n) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
AX B |
X A 1 B |
|
|
|
|
|
4x 5y 6z 9, |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7x 8y 6. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A 4 5 |
6 , B 9 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
48 |
24 |
3 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42 |
|
|
21 |
6 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
6 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
16/9 |
8/9 |
|
1/9 |
6 |
2 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7/9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
14/9 |
|
|
|
|
|
|
|
2/9 |
9 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1/9 |
2/9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
1/9 6 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
Окончание таблицы |
Метод решения |
П р и м е р |
Решение СЛАУ методом Гаусса
22
(метод последовательного исключения неизвестных) (m т)
Расширенную матрицу системы
(матрица, составленная из коэффициентов системы с добавлением столбца свободных
|
|
|
a |
a |
... |
a |
b |
|
|||
|
|
|
|
11 |
|
12 |
|
|
1n |
1 |
|
членов) |
|
|
a21 |
a22 |
... |
a2n |
b2 |
||||
|
A |
|
|
... |
... ... |
... |
|
||||
|
|
|
... |
|
|||||||
|
|
|
a |
m1 |
a |
m2 |
... |
a |
mn |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
||||
с помощью элементарных преобразований, проводимых только над строками, приводят к ступенчатому виду
|
а ... |
а |
... |
a |
... |
a |
b |
|
|
|
11 |
1k2 |
|
1kr |
|
1n |
1 |
|
|
|
0 ... |
|
... |
|
... |
|
|
|
|
a2k2 |
a2kr |
a2n |
b2 |
||||||
... ... ... ... ... |
... ... |
... |
|
||||||
|
0 ... |
0 |
... |
|
... |
|
|
|
|
|
|
||||||||
arkr |
arn |
br |
|||||||
|
0 ... |
0 |
... |
0 |
... |
0 |
|
|
|
|
br 1 |
||||||||
... ... ... ... ... |
... ... |
... |
|
||||||
|
0 ... |
0 |
... |
0 |
... |
0 |
|
|
|
|
|
||||||||
bm |
|||||||||
После выполнения элементарных преобразований можно получить эквивалентную матрицу следующего типа:
Система совместна и
0
определенна (имеет единственное решение).
Система совместна и неопределенна
0(имеет множество решений).
|
|
|
Система |
|
|
|
несовместна |
0 |
|
1 |
(решений нет) |
0= |
|
|
x 2y 3z 6,
4x 5y 6z 9,
|
7x 8y 6. |
|
|||||
|
|
||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
6 |
||
А |
4 5 6 |
9 ~ |
|||||
|
|
|
7 |
8 |
0 |
|
|
|
|
|
6 |
||||
1 |
|
2 |
3 |
|
6 |
|
|
|
|
3 |
6 |
|
|
|
|
~ 0 |
|
|
15 ~ |
||||
|
|
6 |
21 |
|
|
||
0 |
|
48 |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
|
6 |
|
|
~ |
|
|
1 |
2 |
|
5 |
|
0 |
|
|
|||||
|
|
0 |
0 |
9 |
|
18 |
|
|
|
|
|
||||
Получена СЛАУ вида
0
Эквивалентная СЛАУ:
x 2y 3z 6 |
x 2 |
|
|
y 2z 5 |
y 1 |
9z 18 |
|
z 2 |
|
|
|
Ответ: x 2; y 1; z 2
Собственные векторы, собственные значения матрицы и их нахождение
Пусть А – квадратная матрица порядка n.
23
|
|
|
|
|
a |
a |
... |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
12 |
|
1n |
|
a |
|
. |
||||
|
|
|
|
A |
a21 |
a22 ... |
a2n |
ij |
||||||||
|
|
|
|
|
|
... ... |
... |
|
|
n,n |
||||||
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
an3 ... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
an1 |
ann |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Рассмотрим уравнение АХ Х , где Х – неизвестный числовой |
||||||||||||||||
вектор высотой n. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Уравнение АХ Х эквивалентно уравнению А E X 0. |
||||||||||||||||
Данное матричное уравнение соответствует однородной системе |
||||||||||||||||
уравнений, |
|
которая имеет |
ненулевые |
решения, если |
|
А Е |
|
0. |
||||||||
|
|
|||||||||||||||
Уравнение |
|
А Е |
|
0 |
называется характеристическим уравнением |
|||||||||||
|
|
|||||||||||||||
матрицы А.
Значения , при которых уравнение имеет нетривиальные решения (Х 0), называют собственными значениями матрицы А.
Решения Х уравнения при таких – собственные векторы матрицы.
|
Этапы решения |
|
|
|
П р и м е р |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Записать |
харак- |
|
|
|
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|||||||
теристическое |
урав- |
|
А |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
нение |
матрицы |
|
|
|
|
4 |
1 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
А Е |
|
0 |
|
|
|
А Е |
|
|
|
3 |
2 |
|
0 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
«Раскрыв» оп- |
2 4 5 0 |
|
, получаем |
5, |
|
|
1 |
|||||||||||
ределитель, |
|
полу- |
|
2 |
|||||||||||||||
чить n собственных |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
значений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Найти |
|
собст- |
Подпространство |
|
|
|
|
собственных |
|
векторов, |
||||||||
венные векторы, со- |
соответствующих |
|
|
|
5, |
есть |
множество |
||||||||||||
ответствующие соб- |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
решений системы уравнений А Е Х 0: |
|||||||||||||||||||
ственным значениям |
2х1 2х2 |
|
0; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
из векторного урав- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
нения А Е Х 0 |
|
|
0. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
4х1 4х2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
L1 ( 1,1) , |
|
R. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Для 2 1 подпространство собственных |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
векторов L2 (1,2) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
24