ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.11.2023

Просмотров: 83

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Задание №1

Решить систему линейных уравнений методом Гаусса и методом Крамера:

????1 + ????2 + 2????3 = −1

{3????1 + 2????2 − 2????3 = −4

5????1 + 3????2 + 4????3 = −2

Решение:

1) Методом Гаусса.

Запишем расширенную матрицу системы и с помощью элементарных преобразований приведем ее к ступенчатому виду:

1 1 2 −1 1 1 2 −1 1 1 2 −1

(3 2 −2|−4)

(0 −1 −8|−1) (0 −1 −8|−1)

5 3 4 −2 5 3 4 −2 0 −2 −6 3

1 1 2 −1 1 1 2 −1 1 1 2 −1

(0 1 8 | 1 ) (0 1 8 | 1 ) (0 1 8| 1 )

0 −2 −6 3 0 0 10 5 0 0 1 1/2

Перепишем соответствующую систему уравнений:

????1 + ????2 + 2????3 = −1

{ ????2 + 8????3 = 1

????3 =

Решение системы найдем с помощью обратного хода метода Гаусса:

????

????1 + ????2 + 2????3 = −1

{ ????2 + 8????3 = 1 ⇒ ???? ⇒

????3 =????

{

???? ????1 = 1

???? = −3

⇒ ???? ⇒ { 2

????3 =

{ ????

2) По формулам Крамера;

Запишем формулы Крамера:

∆1 ∆2

????1 = , ????2 = , ????3 =

∆ ∆

Здесь: ∆ - определитель системы;

1 – определитель, полученный из определителя системы заменой первого столбца на столбец свободных членов;

2 – определитель, полученный из определителя системы заменой второго столбца на столбец свободных членов;

3 – определитель, полученный из определителя системы заменой третьего столбца на столбец свободных членов.

В нашем случае имеем:

1 1 2

∆= |3 2 −2| = 8 − 10 + 18 − 20 − 12 + 6 = −10

5 3 4

−1 1 2

1= |−4 2 −2| = −8 + 4 − 24 + 8 + 16 − 6 = −10

−2 3 4

1 −1 2

2= |3 −4 −2| = −16 + 10 − 12 + 40 + 12 − 4 = 30

5 −2 4

1 1 −1

3= |3 2 −4| = −4 − 20 − 9 + 10 + 6 + 12 = −5

5 3 −2

Теперь найдем значения неизвестных:

????1 = = = 1

????2 = = = −3

−5 1

????3 == =

−10 2

Задание №2

Решить систему линейных уравнений:

????1 + 2????2 + 3????3 − 2????4 = 6

{2????1 − ????2 − 2????3 − 3????4 = 8

3????1 + 2????2 − ????3 + 2????4 = 4

Решение:

Запишем расширенную матрицу системы и с помощью элементарных преобразований приведем ее к ступенчатому виду:

1 2 3 −2 6 1 2 3 −2 6 1 2 3 −2 6

(2 −1 −2 −3|8) (0 −5 −8 1 |−4) (0 −5 −8 1 | −4 )

3 2 −1 2 4 3 2 −1 2 4 0 −4 −10 8 −14

1 2 3 −2 6 1 2 3 −2 6

(0 −5 −8 1 |−4) (0 1 5/2 −2|7/2)

  1. 1 5/2 −2 7/2 0 −5 −8 1 −4

  2. 2 3 −2 6 1 2 3 −2 6 1 2 3 −2 6

(0 1 5/2 −2|7/2) (0 1 5/2 −2| 7/2 ) (0 1 5/2 −2|7/2)
0 −5 −8 1 −4 0 0 9/2 −9 27/2 0 0 1 −2 3Перепишем соответствующую систему уравнений: ????1 + 2????2 + 3????3 − 2????4 = 6{ ????2 − ????3 − 2????4 = ????3 − 2????4 = 3Выберем в качестве независимой переменной ????4. Тогда: ????1 + 2????2 + 3????3 − 2????4 = 6 ????1 + 2????2 + 3????3 − 2????4 = 67 5{ ????2 −????3 − 2????4 = ⇒ {????2 = + (3 + 2????4) + 2????4 ⇒ 2 2????3 − 2????4 = 3????3 = 3 + 2????4????1 = 6 − 2(−4 − 3????4) − 3(3 + 2????4) + 2????4 ????1 = 5 + 2????4⇒ { ????2 = −4 − 3????4 ⇒ {????2 = −4 − 3????4????3 = 3 + 2????4 ????3 = 3 + 2????4Общее решение: 5 + 2????4−4 − 3????4) ???? = (3 + 2????4????4