1060963_B9CC3_zinenko_s_n_lineinaya_algebra
.pdfТеория
Элементарные операции
1) “перестановка” i |
j 2) “умножение” α³ k 3) “сложение” i + j |
не изменяют характера системы векторов:
линейно независимая (зависимая), полная (неполная) и, как следствие, базисная (небазисная). Из 2), 3) следует, что к любому вектору можно прибавить линейную комбинацию остальных.
Метод Гаусса представляет собой последовательное применение к системе векторовстолбцов (строк) элементарных операций, с целью преобразования ее к “диагональному” виду, в котором соответствующее свойство становится очевидным. Отметим, что для выяснениямногихвопросовдостаточнопроведения“половины” преобразований, приводящих систему к “треугольному” виду (неполный метод Гаусса).
№ 2.1.
Элементарные операции удобней проводить с векторами-строками (напоминает привычное сложение/вычитание целых чисел в столбик). Поэтому развернем векторы-столбцы в строки и составим из них матрицу. Метод Гаусса (неполный) позволяет привести матрицу с помощью элементарных операций над строками к “треугольному” виду.
Если в процессе преобразований появится нулевой вектор, то преобразованная система (вместе с исходной) линейно зависима. При этом на соответствующем месте в исходной матрице стоял вектор, являющийся некоторой линейной комбинацией остальных.
Если нулевой строки не появится, то придем к “треугольной” системе векторов, являющейся линейно независимой вместе с данной.
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
||||
a |
1 |
= |
1 , |
a |
2 |
= 2 |
, |
a |
= |
4 |
|
|||||||
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
7 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a1 |
1 1 3 |
1 |
|
~ a2 |
|
a |
1 |
= a1 |
|
|||||||
A = a2 |
1 2 3 |
3 |
|
−a |
1 |
= a2 |
|
|||||||||||
|
|
a |
|
1 4 3 |
7 |
|
|
|
a |
−a |
1 |
= a |
|
|||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
a3 = a3 −3a2 = (a3 − a1 )−3(a2 − a1 )= 0
Замечание. Проверим
|
|
a |
1 |
|
|
1 |
1 |
3 |
1 |
A = a2 |
|
= 1 |
2 |
3 |
3 |
||||
|
|
a |
3 |
|
|
1 |
4 |
3 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
3 1 |
~ |
a1 |
= a1 1 |
1 |
3 1 |
|
|||
0 |
1 |
0 |
2 |
a2 |
= a2 0 |
1 |
0 |
2 |
= A |
||
0 |
3 0 |
6 |
|
|
0 |
0 0 |
0 |
|
|
||
|
|
|
|
|
a3 −3a2 = a3 |
|
|
|
|
|
2a1 −3a2 + a3 = 0 ( a3 = −2a1 + 3a2 )
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
−3 |
1 |
+1 |
1 |
0 |
|
||||||||||
2a |
1 |
−3a |
2 |
+1a |
= 2 1 |
−3 2 |
+1 4 |
= |
2 |
1 |
−3 |
2 |
+1 |
4 |
= |
0 |
= 0 |
||||||||
|
|
3 |
|
3 |
|
|
3 |
|
|
3 |
|
2 |
3 |
−3 |
3 |
+1 |
3 |
|
0 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
3 |
|
|
7 |
|
|
2 |
1 −3 3 +1 7 |
|
|
0 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ 2.2.
Линейной оболочкой векторов {a }={a1, ... , ak , ... , am } называется множество всех линейных комбинаций
L = Lin{a1, ... , ak , ... , am
Линейная оболочка Lin{a1, ... , ak , ... , am } векторов, очевидно, полна в нем (а если и
m
}={b = ∑αk a k } En
k =1
- подпространство в En , а сама система
линейно независима, то образует базис)
11
Для нахождения базиса и размерности линейной оболочки L системы векторов, построим матрицу, строками которой являются векторы данной системы. С помощью метода Гаусса (неполного) приведем матрицу к “треугольному” виду.
Если в процессе преобразований будут появляться нулевые векторы, то удаляем их
(“пропалываем лишние”)
В конечном итоге придем к “треугольной” подсистеме векторов, являющейся с одной стороны полной вместе с данной системой, но уже линейно независимой, а значит, образующей базис в L . Строки, стоящие в исходной матрице на соответствующих местах, образуют базис в L , а их число (т.е. число ненулевых строк в преобразованной матрице) равно dim L .
№ 2.2. a.
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
−2 |
|
|
|
|
|
|
−5 |
|
|
|
|
1 |
|
|
a1 |
|
|
|
|
1 −1 |
−2 |
−1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
a |
|
= |
−1 |
, |
|
a |
|
= |
|
3 , |
|
|
|
a |
= 6 |
, |
a |
|
= |
|
|
0 |
A = a2 |
|
= |
|
|
−2 3 |
−2 |
−1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
−2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
−2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
4 |
|
|
−8 |
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
−5 6 4 2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
−4 |
|
|
|
|
a3 |
|
|
|
|
|
1 0 |
−8 |
−4 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
a |
1 |
|
|
1 −1 |
−2 |
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 −1 |
|
−2 |
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 −1 |
−2 |
−1 a1 |
|
|
||||||||||||||||||||||
A = |
a |
|
|
−2 3 |
−2 |
−1 |
|
|
|
~ |
|
|
|
0 1 |
|
−6 |
−3 |
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
±0 1 |
−6 −3 a |
= A |
|||||||||||||||||||||||||||||
a2 |
|
−5 6 4 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 1 |
|
−6 |
−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 0 0 0 |
a2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
a3 |
|
|
1 0 |
−8 |
−4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 1 |
|
−6 |
−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 0 0 0 |
a3 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
||||||||
В |
|
|
преобразованной |
|
методом |
Гаусса |
матрице |
A~ A |
|
строки |
|
a1, a2 , образуя |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
“треугольную” систему, |
|
линейно независимы, а строки |
a3 = a4 = 0 . |
Следовательно, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
соответствующие строки a1, a 2 исходной матрицы линейно независимы, |
а строки a3 , a4 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
являются некоторыми их линейными комбинациями (см. № 2.1.), так что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
L =Lin{a1, a2 , a3, a4 }=Lin{a1, a2 , a3 =0, a4 =0 }=Lin{a1, a2 }=Lin{a1, a2 } |
|
dim L=2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
причем система { a1, a2 } образует базис. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
№ 2.3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Сумма двух подпространств, заданных как линейные оболочки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L1= Lin{a1, |
a2 , ...}, |
|
|
L2 = Lin{b1, |
b2 , ... } |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
является линейной оболочкой объединенной системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L = L1 + L2 = Lin{{a1, a2 |
, ...} {b1, |
b2 |
, ... }} |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
1 −1 ±2 −1 −1 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
a |
|
= |
|
|
2 |
, |
a |
|
= |
|
|
7 |
, |
|
b |
|
= |
|
7 |
, |
b |
|
|
= |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
A =a |
2 |
|
|
2 −1 7 |
|
−3 |
−2 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
−1 |
|
|
2 |
|
|
|
−3 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
−6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
1 |
|
|
1 1 7 2 |
±2 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
2 −3 2 |
−6 |
−5 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
−5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
1 |
1 |
−1 2 |
−1 |
−1 |
|
|
|
1 −1 2 |
|
−1 −1 |
|
1 −1 2 |
−1 −1 |
|
|
1 −1 ±2 |
−1 −1 a |
1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
A = |
a |
2 |
2 |
−1 7 |
−3 |
−2 |
~ |
0 1 3 |
|
−1 0 |
~ |
0 1 3 |
−1 0 |
~ |
0 1 3 |
−1 0 a |
2 |
= A |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
1 1 7 2 2 |
|
|
0 2 5 3 3 |
|
|
0 0 −1 5 3 |
|
|
0 0 −1 5 3 |
b1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
b1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
b |
2 |
|
2 |
−3 2 |
−6 |
−5 |
|
|
|
|
|
0 |
−1 −2 |
−4 |
−3 |
|
|
|
0 0 1 |
−5 |
−3 |
|
|
|
|
0 0 0 0 0 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b2 |
|
12
В преобразованной методом Гаусса матрице |
A~ A |
строки |
a1, |
a 2 , b1 , образуя |
|||
“треугольную” систему, линейно независимы, |
а |
строка |
b2 = 0 . |
Следовательно, |
|||
соответствующие строки a1, a 2 |
, b1 исходной матрицы линейно независимы, а строка b2 , |
||||||
является некоторой их линейной комбинацией (см. № 2.1.), так что |
|
||||||
L = Lin{a1, a 2 , b1, b2 }= Lin{a1, a 2 , b1, b2 = 0 |
}= Lin{a1, a 2 , b1 }= Lin{a1, a 2 , b1 } |
||||||
причем |
система {a1, a 2 , b1} |
образует базис |
в |
“объединенной” линейной оболочке |
|||
векторов |
Lin{a1, a 2 , b1, b2 }, |
в которой вектор |
b2 |
“лишний”. Итак, |
dim (L1 +L2 ) =3
№ 2.4.
Разобьем матрицу A размерности m×n
- на m строк p1, ... , pi , ... , pm Rn “длины”
-на n столбцов q1, ... , q j , ... , qn Rm “высоты”
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q1 |
|||
p1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a11 |
|
||
a11 |
... |
a1 j |
... |
a1n |
|
||||||||||||||
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||||||||||||
A = p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
a |
|
|
||||
a |
i1 |
... |
a |
i j |
... |
a |
i n |
|
i1 |
|
|||||||||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
a |
|
|
... |
a |
m j |
... |
a |
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
m 1 |
|
|
|
|
m n |
|
m 1 |
|||||||||||
m |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
... |
q j |
... |
qn |
|
||
... |
a1 j |
... |
a1n |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
... |
ai j |
... |
ai n |
|
||
|
|
|
a |
|
|
|
... |
a |
|
... |
|
|
|
|
|
m j |
|
|
m n |
|
|
|
|
|
|
Рангом (строчным / столбцевым) матрицы A называется максимальное число линейно независимых строк / столбцов, т.е. размерность линейных оболочек строк / столбцов.
Теорема
dim Lin{ p1, ... , pi , ... , pm }= dim Lin{q1, ... , q j , ... , qn }
Общее значение размерностей называется просто рангом матрицы rang A .
Для нахождения ранга матрицы, приведем ее методом Гаусса (неполному) с помощью элементарных операций над строками к “треугольному” виду. Число оставшихся
ненулевых строк равно dim Lin{ p1, ... , pi , ... , pm }= rang A , а сами строки (точнее
строки, стоявшие в A на соответствующих местах) являются базисными. Базисные столбцы - это столбцы “треугольного” блока (точнее столбцы, стоящие в A на соответствующих местах).
|
|
q1 q2 q3 q4 q5 q6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
p1 |
|
1 3 −2 2 3 1 |
1 3 −2 2 3 1 |
|
1 3 −2 2 3 1 p1 |
||||||||||||||||
p |
|
−2 −6 4 |
−4 −6 |
−2 |
0 0 0 0 0 0 |
~ |
|
0 0 0 0 0 0 |
p |
||||||||||||
A = p2 |
|
1 3 |
−1 1 3 |
−1 |
~ |
|
0 0 1 |
−1 0 −2 |
|
|
0 0 1 |
−1 0 |
−2 |
p2 = A |
|||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
p |
|
2 6 −3 3 6 0 |
|
|
0 0 1 −1 0 −2 |
|
|
|
0 0 0 0 0 0 |
p |
|||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
|
q q q |
|
q q |
4 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
4 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
5 |
6 |
|||
В преобразованной методом Гаусса матрице A~ A строки |
p1, p3 и столбцы q1, q3 , |
||||||||||||||||||||
образуя “треугольные” системы, линейно независимы, а строки |
p2 , p4 |
(= 0) |
и столбцы |
||||||||||||||||||
q2 , q4 , |
|
q5 , q6 |
являются некоторыми их |
линейными |
комбинациями. |
|
Следовательно, |
||||||||||||||
соответствующие |
строки |
p1, |
p3 |
и столбцы q1, |
q3 |
исходной |
матрицы |
линейно |
|||||||||||||
независимы, а |
строки |
p2 , |
p4 |
и |
столбцы |
q2 , q4 , |
q5 |
, q 6 |
являются |
некоторыми их |
|||||||||||
линейными комбинациями, так что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
rang A = 2 , базисные строки и столбцы - { p1, |
p3 } |
и { q1, |
q3 } |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ. МЕТОД ГАУССА
№3.1. Найти решение систем с 2мя неизвестными и дать геометрическую интерпретацию.
a. |
x −2 y =1 |
b. |
x −2 y = 1 |
c. |
x −2 y = 1 |
|||
2x |
−3y =3 |
2x −4 y =2 |
2x −4 y =0 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a. |
x −3y =−2 |
b. |
|
x −3y =−2 |
c. |
|
x −3y =−2 |
|
2x |
−5y =−3 |
|
−2x +6 y = 4 |
|
−2x +6 y = 1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
№ 3.2. |
Найти решение систем с 3мя неизвестными и дать геометрическую интерпретацию. |
|
x −2 y + 3z = 2 |
|
x −2 y + 3z =2 |
|
||||
a. |
2x −3y +4z = |
4 b. 2x − |
3y + |
4z =4 |
|
|||
|
−2x + y −7z =−11 |
x − |
y + |
z =2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x +3y − z = 4 |
|
x + 3y − z = 4 |
|||||
a. |
−2x −5y |
=−11 b. |
−2x −5y |
=−11 |
||||
|
2x +8y |
−5z = |
4 |
x +2 y + z = |
7 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x −2 y +3z = 2 |
|
x −2 y + 3z =2 |
|||||||||
c. |
2x −4 y +6z = 4 d. 2x |
− |
3y |
+ |
4z = |
4 |
|||||
|
−3x +6 y −9z =−6 |
x |
− |
|
y |
+ |
z = |
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x +3y − z = 4 |
|
|
|
x + 3y − z = 4 |
||||||
c. |
−2x −6 y + |
2z =−8 |
d. |
−2x |
− |
5y |
=−11 |
||||
|
3x +9 y − |
3z =12 |
|
|
|
x |
+ |
2 y |
+ z = |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ 3.3. |
Найти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- общее решение xoo |
однородной системы m линейных уравнений с n неизвестными |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- ранг rang |
A матрицы системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
- базис и размерность подпространства решений L0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
- проверить справедливость равенства |
|
|
dim L0 |
= n − rang A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
x + x + x −2x =0 |
|
x1 |
+ x2 |
−2x3 |
−3x4 − x5 |
=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
a. |
|
x1+2x2 |
+4x3 |
−5x4 |
=0 b. |
−3x1 |
− |
2x2 |
+ |
6x4 |
−10x5 |
=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
−2x1 |
|
2 |
+4x3 |
−2x4 |
=0 |
|
−2x1 |
+ |
2x2 |
− |
8x3 |
− |
6x4 |
=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
3 |
|
4 |
|
|
3x |
1 |
+ |
3x |
|
|
|
− |
9x |
|
− |
3x |
=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
x −3x +4x +5x =0 |
x −2x +3x +2x + 6x =0 |
2x1 |
− x2 |
−2x3 |
+2x4 |
−3x5 |
=0 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a. 2x1 |
−5x2 |
+7x3 |
+8x4 |
=0 b. 2x1 |
− |
3x2 |
+6x3 |
+ |
4x4 |
+10x5 |
=0 c. |
|
x1 |
−2x2 |
−4x3 |
+4x4 |
−3x5 |
=0 |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
x1 |
− |
x2 |
+2x3 |
+ |
x4 |
=0 |
|
x1 |
− |
|
x2 |
+3x3 |
+ |
2x4 |
+ |
4x5 |
=0 |
|
−3x1 |
−3x2 |
−6x3 |
+6x4 |
|
|
=0 |
|||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
x |
− x |
−2x |
+2x |
|
−2x =0 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
5 |
|
|
№ 3.4. |
Найти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- общее решение xoн |
неоднородной системы m линейных уравнений с n неизвестными |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- ранги rang |
A и rang A- |
матрицы и расширенной матрицы системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
- базисиразмерностьподпространстварешений L0 соответствующей однороднойсистемы |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- общее решение xoo |
соответствующей однородной системы линейных уравнений |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- частное решение xчн |
данной неоднородной системы линейных уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x1 |
−2x2 |
−4x3 |
+4x4 |
=3 |
|
−x1+ x2 |
−3x3 |
−4x4 |
+4x5 |
= 2 |
|
3x1 |
+7x2 |
+16x3 |
− 9x4 |
= −6 |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
−2x1 |
−2x2 |
− |
8x3 |
− |
2x4 |
= −4 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a. |
x1 |
− |
x2 |
−2x3 |
+ |
2x4 |
=2 b. −3x1 |
−2x2 |
+ |
x3 |
+3x4 |
+2x5 |
= |
|
6 c. 2x1 |
+ x2 |
+ |
7x3 |
+ |
5x4 |
= |
7 |
|||||||||||||||||||||||||
|
2x |
1 |
− |
x |
−2x |
+ |
2x |
=3 |
|
x |
|
+ |
x |
|
− |
x |
−2x |
|
|
|
=−2 |
|
|
x |
+2x |
+ |
5x |
− |
2x |
= −1 |
|||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−x1+2x2 − x3 −10x4 =−11 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
x |
− x +4x −4x = 2 |
−2x1 |
+3x2 +7x3 |
+ 3x4 |
−13x5 |
=−1 x1 |
−3x2 |
+3x3 |
+8x4 |
= 7 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a. |
2x1 |
− |
x2 |
+6x3 |
−7x4 |
= 4 b. |
x1 |
+2x2 |
+ x3 |
+ |
9x4 |
− 4x5 |
=−3 c. |
x1 |
−2x2 |
+6x3 |
+9x4 |
= |
1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
−x1 |
−2x2 |
+2x3 |
+ x4 |
=−2 |
|
−x1 |
− |
x2 |
− 6x4 |
+ |
x5 |
= |
2 |
|
−x1 |
+2x2 |
−5x3 |
−8x4 |
=−2 |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
3x |
|
+2x |
|
−4x |
+15x |
|
|
|
|
=−5 |
|
2x |
1 |
+2x |
+ |
x |
−5x |
=−5 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
14
№ 3.1.
Каждое уравнение в системе двух уравнений с двумя неизвестными можно интерпретировать, как уравнение прямой на плоскости, а решение системы, как множество общих точек двух прямых. Возможны следующие ситуации:
1.единственное решение – точка (прямые пересекаются)
2.бесконечно много решений – прямая (прямые совпадают)
3.решений нет (прямые параллельны)
№3.1. a.
Любая система уравнений может быть решена обычным методом исключения переменных
|
x − 2 y = 1 |
~ |
|
x |
= 1 + 2 y |
~ |
|
x |
= 1 + 2 y |
~ |
x |
=1 + 2 y |
~ |
x = 3 |
2x − 3y = 3 |
2x |
− 3y = 3 |
|
2(1 + 2 y )− 3y = 3 |
|
y =1 |
y = 1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
равносильного соответствующим линейным операциям над уравнениями (прямыми)
|
x −2 y =1 |
l |
1x −2 y =1 |
~ l |
|
l |
= l |
1x −2 y =1 |
|
l |
+ 2l |
= l |
1x +0 y =3 |
|
x =3 |
|
2x −3y =3 |
~ l21 |
2x −3y =3 |
2 |
− 2l1 = l |
1 |
0x + 1y =1 |
~ |
1 |
2 |
1 |
0x + 1y =1 |
~ |
y =1 |
|||
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
l |
= l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
что в свою очередь эквивалентно аналогичным линейным операциям над строками расширенной матрицы системы
x −2 y =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2x −3y |
= |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
1 − |
2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
= l |
|
1 − 2 |
|
1 |
|
l |
|
+ 2l |
|
= l |
|
|
|
|
|
3 |
|
|||||||||||
|
~ |
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
1 ±0 |
|
l1 |
||||||||||||||||||||||||||||
l 1 |
|
2 −3 |
|
|
±3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
±0 1 |
|
|
±1 |
|
1 |
|
2 |
|
1 |
|
0 1 |
|
|
±1 |
||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l 2 |
− 2l1 |
= l |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
l 2 = l 2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 //r0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x |
=3 |
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
l2 |
|||||||||||||||
|
|
y =1 |
|
y |
|
= |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|||
Замечание. Прямые l1, l 2 |
|
|
|
|
пересекаются l1 ×l 2 ={ r0 |
} в точке - решение единственно. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
№ 3.1. b. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
x −2 y = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2x |
−4 y |
= |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l1 = l2 = |
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
− 2 |
|
1 ~ |
1 |
− 2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
−4 |
|
|
|
±2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r0 |
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 1 +2 y 1 |
// |
// |
|
|
|
|
|
|
|
r0 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
= |
|
|
|
|
|
1y |
= 0 |
|
+ y 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
x =1 + 2 y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Замечание. Прямые l1, l 2 |
|
|
|
|
совпадают l1 ≡ l 2 = l ={ r0 + y p } - решений бесконечно много. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
№ 3.1. c. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
x −2 y = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2x |
−4 y |
= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l1 l 2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
−2 |
|
1 |
~ |
1 |
−2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
2 |
−4 |
|
±0 |
|
±0 0 |
|
|
|
−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x −2 y = |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
0 ≠−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Замечание. Прямые l1, l 2 |
|
|
|
|
параллельны l1 l 2 |
- решений нет. |
|
|
|
|
|
|
15
№ 3.2.
Каждое уравнение в системе трех уравнений с тремя неизвестными можно интерпретировать, как уравнение плоскости в пространстве, а решение системы, как множество общих точек трех плоскостей. Возможны следующие ситуации:
1.единственное решение - точка (плоскости пересекаются в одной точке)
2.бесконечно много решений:
-прямая - если плоскости пересекаются по прямой
-плоскость - если совпадают
3.решений нет:
-плоскости параллельны
-одна плоскость параллельна линии пересечения двух других
№3.2. a.
x −2 y + 3z = |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
2x |
−3y + |
4z = |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
−2x |
+ |
|
y − |
7z =−11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
s1 |
1 −2 3 |
|
|
2 |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s1 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
s |
2 |
|
|
2 |
−3 |
|
4 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
−2 1 |
−7 |
|
−11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
s |
|
− |
|
s |
1 |
|
= s |
1 |
|
|
|
|
1 −2 |
|
3 |
|
|
|
2 |
|
~ |
|
|
|
|
|
r0 |
|
s |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
2s |
|
=s |
|
|
|
|
|
0 1−2 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
s |
2 |
+ |
2s |
1 |
|
= s |
2 |
|
|
|
|
0 |
− |
3 |
− |
1 |
|
|
− |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||||
|
3 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
s |
+2s |
= s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0 −1 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 0 −1 |
|
|
2 |
|
~ |
|
|
|
|
|
2 |
~ |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
s2 |
=s |
|
1 |
|
|
|
|
|
0 1 |
−2 |
|
|
0 |
|
( |
|
) |
|
|
0 1 −2 |
|
0 |
|||||||||||||
s |
|
+ |
3s2 |
= s |
2 |
|
|
|
|
|
0 0 |
−7 |
|
−7 |
|
|
s3 →s3 |
−7 |
≡s3 |
|
±0 0 1 |
|
1 |
|
|
|||||||||||||
3 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
s1 |
+ s3 |
= s1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
1 0 0 |
|
± |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
s |
|
+ |
2s |
|
|
=s |
|
|
|
|
|
|
|
0 1 −0 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
0 −0 |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
s3 |
= s3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
//r0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
x |
|
|
|
|
=3 |
|
|
|
x |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
y |
|
|
= |
2 |
|
|
|
y |
= 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
z = |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s3 пересекаются s1 ×s 2 =l×s3 ={ r0 } |
|
|
||||||||||
Замечание. Плоскости s1, |
s 2 |
, |
в одной точке. |
№ 3.2. b.
x −2 y + 3z =2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2x |
− |
3y +4z |
= |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
x |
− |
y + |
|
z |
= |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r0 |
p |
|
1 −2 3 |
2 |
~ |
|
1 −2 3 |
2 |
~ |
|
1 ±0 |
−1 |
|
2 |
|
|
|||||||||||
|
2 |
−3 4 |
|
±4 |
|
±0 1 |
−2 |
±0 |
|
|
0 1 |
−2 |
|
±0 |
|
|
|
|||||||
|
1 |
−1 1 |
2 |
|
|
|
0 1 |
−2 |
0 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
||||
|
|
0 0 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 + 1z |
|
±2 //r0 |
|
1 |
p |
|
||||||||
x |
|
|
=2 + |
|
z |
|
|
|
|
// |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
y |
= |
|
2z = |
0 + z |
±2 |
|
|
||||||||||||
|
|
y = |
2z |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
1z |
|
|
|
0 |
|
1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Замечание. Плоскости s1, s 2 |
, s3 |
пересекаются s1 ×s 2 =l ={ r0 +z p |
s1
s2
l
s3
} s3 по одной прямой.
16
№ 3.2. c.
|
x |
− 2 y |
+ 3z |
= |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
2x |
− |
4 y |
+ |
6z |
= |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|||||||
|
−3x |
+ |
6 y |
|
− |
9z |
= −6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s1 =s2 =s3 =s |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
|
|||
1 −2 3 |
|
2 |
|
~ |
|
1 −2 3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
2 |
−4 6 |
|
|
|
±4 |
|
|
0 0 0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
−3 6 |
−9 |
|
|
|
−6 |
|
|
|
|
0 0 0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r0 |
|
p |
q |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 +2 y −3z |
|
|
|
2 // |
±2 |
// −3 // |
||||||||||
|
=2 +2 y −3z |
|
|
y |
= |
1y |
|
= 0 |
|
+ y 1 |
+ z 0 |
||||||||||||||||||||||
x |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
1z |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Замечание. Плоскости s1, |
s2 , |
s3 |
совпадают s1 =s2 =s3 =s ={ r0 + y p +z q }. |
||||||||||||||||||||||||||||||
№ 3.2. d. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
− |
2 y |
+ |
3z |
= |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s2 |
|||||||
2x |
− |
3y |
+ |
4z |
= |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
x |
− |
|
y |
+ |
|
|
z |
= |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s3 |
||
|
|
|
−2 3 |
|
|
|
|
|
|
1 −2 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|||||||||||
|
1 |
2 |
|
~ |
2 |
~ |
|
|
1 ±0 |
|
2 |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
2 |
−3 4 |
4 |
|
|
±0 1 |
−2 |
±0 |
|
|
|
0 1 |
|
−2 |
0 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
1 |
−1 1 |
3 |
|
|
|
0 1 |
−2 |
1 |
|
|
|
±0 |
±0 |
|
0 |
1 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
=2 |
+ |
|
|
|
z |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
y = |
|
|
|
2z |
|
|
|
y |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
0 ≠1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Замечание. Плоскость s3 параллельна линии пересечения плоскостей s1, s2 : s1 ×s2 =l s3
№ 3.3.
Для решения однородной системы m |
уравнений с |
n неизвестными, применим метод |
||||||
Гаусса (полный) и приведем матрицу A системы к “единичному” виду |
||||||||
|
|
|
|
1 |
0 |
* |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A ~ |
|
Ir |
|
|
0 |
1 |
* |
|
|
* |
= |
* |
|||||
|
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
Восстанавливая по преобразованной матрице систему линейных однородных уравнений, выразим первые r переменных линейно через остальные (n −r) . Отсюда следует, что множество решений L0 образует подпространство и dim L0 = n − r . Учитывая, что rang A = r , получим dim L0 = n − rang A .
Базис в пространстве решений называется фундаментальной системой решений.
17
№ 3.3. a.
x1 |
+ |
x2 |
+ x3 |
− 2x4 |
= 0 |
|||
|
x1 |
+ |
2x2 |
+ |
4x3 |
− 5x4 |
= 0 |
|
|
−2x |
1 |
|
|
+ |
4x |
− 2x |
= 0 |
|
|
|
|
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
−2 |
|
|
|
|
−2 1 |
|
|||||||||||||||
1 1 1 |
2 |
~ |
1 1 1 |
~ |
|
|
1 0 |
|
||||||||||||||||||
|
1 2 ±4 |
− |
5 |
|
0 1 3 |
−3 |
|
|
0 ±1 |
3 |
−3 |
|
||||||||||||||
|
−2 0 4 |
− |
2 |
|
|
±0 2 6 |
−6 |
|
|
|
|
|
0 0 |
0 0 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
|
|
|
2x3 |
−1x4 |
|
|
|
|
±2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
x1 |
x |
|
= |
2x3 |
− x4 |
|
x2 |
|
= |
|
−3x3 |
+3x4 |
|
= x |
|
−3 |
+ x |
|||||||||
|
|
|
=−3x |
+ |
3x |
|
x |
|
|
|
1x |
|
1x |
|
3 |
|
1 |
|
4 |
|||||||
|
|
2 |
|
|
3 |
|
4 |
|
|
x3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
\\ |
|
|
||
Замечание. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e3 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\\ |
||||||
- rang |
A = 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xоо |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
- |
L0 |
= |
Lin{e3, e4 } |
|
|
2 |
|
|
4 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
// |
L0 = |
|
// |
|
// |
A |
|
|
|
|
|||||||||||||
- имеет место равенство |
dim |
|
n |
− |
rang |
|
|
|
|
- уравнение u3 - “лишнее”
№ 3.3. b.
|
x1 |
+ |
x2 |
− 2x3 |
− 3x4 − x5 |
= 0 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
−3x1 |
− 2x2 |
+ 6x4 |
|
10x5 |
= 0 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
−2x1 |
+ |
2x2 |
− 8x3 |
− 6x4 |
− |
= 0 |
|
|
|
|
|
||||||
|
3x |
1 |
+ |
3x |
|
|
− 9x |
− |
3x |
= 0 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 |
|
|
|
4 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 1 0 −3 −1 |
|
|
|
1 1 0 |
−3 |
−1 |
|
|
|||||||||
|
−3 −2 |
−2 6 |
|
0 |
~ |
|
±0 1 −2 |
−3 |
−3 |
~ |
|
|||||||
|
−2 2 −8 |
−6 |
−10 |
|
|
0 4 −8 −12 |
−12 |
|
|
|||||||||
|
|
|
||||||||||||||||
|
3 3 0 −9 |
−3 |
|
|
|
|
0 ±0 0 0 0 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
−1±301
\\
e4
|
1 |
0 |
|
2 |
0 |
2 |
||
|
0 |
1 |
|
−2 |
−3 −3 |
|||
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
x1 |
|
|
=−2x3 |
|
−2x5 |
|
|
x |
|
x |
|
+3x |
|
x2 |
|||||
|
|
= |
2x |
+ 3x |
|
|
3 |
||
|
2 |
|
3 |
4 |
5 |
|
x4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Замечание. |
|
|
|
|
|
||||
- rang |
A = 2 |
|
|
|
|
|
|||
- L0 |
= |
Lin{e3 |
, e4 , e5 } |
|
3 |
|
|||
|
|
// |
|
||||||
- имеет место равенство |
dim L0 |
= |
- уравнения u3 , u4 - “лишние”
|
|
−2x3 |
+0x4 |
−2x5 |
|
|
−2 |
|
|
0 |
|
|
−2 |
|||||
|
= |
2x3 |
+3x4 |
+ 3x5 |
|
= x |
2 |
+ x |
|
±3 |
+ x |
|
±3 |
|||||
|
|
1x |
|
|
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
||||
|
|
|
3 |
1x4 |
1x |
|
3 |
|
0 |
|
4 |
|
1 |
|
5 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
\\ |
|
|
|
\\ |
|
|
|
\\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e3 |
|
|
e4 |
|
|
e5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\\xоо |
|
|
|
|
||
|
5 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
// |
|
|
// |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
− rang A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18
№ 3.4.
Для решения неоднородной системы m уравнений с-n неизвестными, применим метод |
||||||||||
Гаусса (полный) и приведем расширенную матрицу A |
системы к “единичному” виду |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
* |
* |
* |
A- = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ir |
|
|
|
1 * |
|
|
||
A | b ~ |
|
* * |
= |
0 |
* * |
|||||
|
|
|
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 * |
|
|
|
|
0 * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
* |
Если последние (m −r ) строк преобразованной расширенной матрицы нулевые (включая свободные слагаемые), I то удаляем их (тем самым находим “лишние” уравнения и “пропалываем”). В этом случае система совместна (имеет решение) rang A = rang A- = r .
Восстанавливая по преобразованной расширенной матрице систему линейных неоднородных уравнений, выразим первые r переменных линейно через остальные (n −r) переменных и свободные слагаемые. Отсюда следует, что общее решение xон неоднородной системы имеет вид
xон = xчн + xоо
где xоо - общее решение соответствующей однородной системы, а xчн - некоторое фиксированное (частное) решение данной неоднородной системы.
Если в преобразованной расширенной матрице среди последних (m − r ) свободных слагаемых хотя бы одно отлично от нуля, система не совместна (не имеет решений) rang A ≠ rang A-.
3.4. a.
x1 |
−2x2 |
−4x3 |
+4x4 |
=3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x1 |
− |
x2 |
− |
2x3 |
+2x4 |
=2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
2x |
1 |
− |
x |
− |
2x |
+2x |
=3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1−2 −4 4 |
|
3 |
|
|
±1−2 −4 ±4 |
|
3 |
|
|
|
|
0 0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
~ |
|
|
~ |
1 0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
−1 |
−2 2 |
|
±2 |
|
|
0 1 2 |
−2 |
|
|
|
−1 |
|
|
|
0 ±1 |
2 − |
2 |
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
2 |
−1 |
−2 2 |
|
3 |
|
|
|
0 3 6 |
−6 |
|
|
|
−3 |
|
|
|
|
|
|
|
0 0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|||||||
x1 |
|
|
x |
= |
1 |
−2x + |
2x |
|
x2 |
|
= |
|
−1 |
−2x3 +2x4 |
|
= |
−1 |
|
+ x |
|
−2 |
+ x |
|
±2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
=−1 |
|
|
x |
|
|
|
|
1x |
1x |
|
|
0 |
|
|
3 |
|
1 |
|
4 |
|
0 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
4 |
|
|
|
x3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\\ |
\\ |
|
|
\\ |
e3 |
e4 |
|
|
xчн |
|
\\ |
Замечание. |
|
|
|
xoo |
- |
|
\\xон |
|
|
|
= 2 |
|
||
- rang A = rang A |
|
|
||
- L0 = Lin{e3, e4 } |
dim L0 = 2 |
|
|
- уравнение u3 - “лишнее”
19
№ 3.4. b.
|
−x1 |
+ |
x2 |
−3x3 |
−4x4 |
+4x5 |
= 2 |
||
|
−3x1 |
−2x2 |
+ |
x3 |
+ 3x4 |
+2x5 |
= 6 |
||
|
x |
1 |
+ |
x |
− |
x |
−2x |
|
=−2 |
|
|
|
2 |
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 1−3−4 4 |
|
2 |
|
+1 −1 3 4 −4 |
|
−2 |
|
|
|
|
1 1−2 |
|
−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
~ |
|
~ |
+1 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
−3 |
−2 1 3 2 |
|
|
|
±6 |
|
0 |
−5 10 15 |
−10 |
|
0 |
|
0 |
+1 |
−2 −3 2 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
1 1 −1−2 0 |
|
|
|
−2 |
|
|
0 2 |
−4 |
−6 4 |
|
0 |
|
|
|
|
0 0 0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
0 0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
|
|
−2−1x3 |
−1x4 |
+2x5 |
|
−2 |
|
−1 |
|
−1 |
|
|
2 |
||||||||||||||||
x1 |
=−2− |
x3 |
− |
x4 |
+2x5 |
|
x |
|
|
|
|
2x |
+3x |
−2x |
|
|
0 |
+x |
2 |
+x |
3 |
+x |
|
−2 |
|||||||||||||||||
|
x2 |
|
= |
|
1x3 |
|
4 |
5 |
|
= |
0 |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
||||||||||||||||||||
|
|
x = |
2x |
+ |
3x |
−2x |
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
1x |
|
|
|
|
|
0 |
|
3 |
|
0 |
|
4 |
|
1 |
|
5 |
|
0 |
|
||||||
|
|
2 |
3 |
|
|
|
4 |
5 |
|
|
x |
|
|
|
|
1x |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x4 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
\\ |
|
|
|
\\ |
|
|
|
\\ |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\\ |
|
|
|
|
|
e3 |
|
|
e4 |
|
|
e5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Замечание.
- rang A = rang A- = 2
- L0 = Lin{e3, e4 , e5 } dim L0 = 3 - уравнение u3 - “лишнее”
№ 3.4. c.
|
|
3x1 |
+ |
7x2 |
+ 16x3 |
− |
9x4 |
= −6 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
−2x1 |
− |
2x2 |
− |
8x3 |
− |
2x4 |
= −4 |
|
|
|
|
|
|
||||||
2x1 |
+ |
x2 |
+ |
|
|
7x3 |
+ |
5x4 |
= |
7 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
x1 |
+ |
2x2 |
+ |
|
|
5x3 |
− |
2x4 |
= −1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
−x1 |
+ 2x2 − x3 |
− 10x4 |
= −11 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 7 16 −9 |
|
−6 |
|
0 1 1 −3 |
|
−3 |
||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
−2 |
−2 −8 |
−2 |
|
|
−4 |
~ |
|
0 2 2 |
−6 |
|
−6 |
||||||||
|
|
2 1 7 5 |
|
|
7 |
|
|
0 |
−3 |
−3 9 |
|
9 |
|
|||||||
|
|
1 2 5 |
−2 |
|
|
−1 |
|
|
|
±1 2 5 |
−2 |
|
−1 |
|
||||||
|
−1 2 −1 −10 |
|
−11 |
|
|
|
0 4 4 −12 |
|
−12 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
= −3 |
− |
x |
+ 3x |
|
x1 |
|
|
5−3x3 |
−4x4 |
|
||||||
|
|
|
x |
|
−3−1x |
+3x |
|
|||||||||||||
x |
|
2 |
= |
5 |
− |
3x3 |
− 4x4 |
x2 |
= |
|
1x3 |
4 |
|
|||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
3 |
|
4 |
|
|
x3 |
|
|
3 |
1x |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
4 |
|
xчн |
\\ |
|
xoo |
|
\\ |
|
xон |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
1 |
1 −3 |
|
−3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
~ |
|
|
|
0 |
|
|
0 |
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
0 |
3 |
|
4 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
−3 |
|
|
|
−4 |
|||||
= |
−3 |
+ x |
|
−1 |
+ |
x |
|
3 |
|||||||
|
0 |
|
|
|
3 |
|
1 |
|
|
4 |
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
\\ |
|
|
|
|
|
\\ |
|
|
\\ |
|
|
|
|
|
|
e3 |
|
|
|
|
e4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xчн |
\\ |
Замечание. |
- |
|
xoo |
|
\\xoн |
||
|
= 2 |
||
- rang A = rang A |
|
- L0 = Lin{e3, e4 } dim L0 = 2 - уравнения u2 , u3 , u5 - “лишние”
20