Решение задачи по высшей математике №436
|
Доказать совместность данной системы линейных уравнений и решить ее двумя способами: 1) методом Гаусса; 2) средствами матричного исчисления.
Решение:
Запишем матрицу коэффициентов системы А и расширенную матрицу системы В: 
Вертикальной чертой мы отделили элементы матрицы системы от свободных членов системы. Определим ранги матрицы А и В.
Для этого проведём преобразования матрицы В:
- Отнимем от элементов второй строки элементы третьей строки,
- Первую строку умножим на (-1) и прибавим третью строку;
- Вторую строку сложим с первой строкой, умноженной на (-2);
Третью строку сложим с первой строкой, умноженной на (-3);
- Третью строку умножаем на 3, прибавляем к ней вторую.

Отсюда следует, что r(В)=3, минор третьего порядка матрицы А

Следовательно, r(B) = r(A) = 3, т.е. данная система совместна.
Но последняя преобразованная матрица В - это расширенная матрица системы
"Обратным ходом" метода Гаусса из последнего уравнения системы находим х3 = 2; из второго х2 = – 2; из первого х1 = – 4
Ответ: 
2) Решение матричным методом:
Прежде всего, найдем матрицу А-1, обратную матрице А.
Определитель основной матрицы системы:
.
Алгебраические дополнения всех элементов:

Отсюда 
Тогда
Х = = ,
и, следовательно х1=-4; х2=-2; х3=2.
|