БДЗ по линейной алгебре
.pdf3.Системы линейных уравнений, решаемые по формулам Крамера
3.1. Линейные системы третьего порядка
8
< x1 + 4x2 + x3 = 8;
1.x1 + 2x2 + x3 = 6; :4x1 2x2 + x3 = 8:
8
< 3x1 + x2 + 3x3 = 6;
2.2x1 + x2 + 3x3 = 7;
:4x1 + x2 + 2x3 = 9:
8
< x1 + 2x2 2x3 = 1;
3.3x1 + 2x2 2x3 = 2; : 2x1 3x2 + 3x3 = 2:
4. |
8x1 |
+ 2x2 |
+ 2x3 |
= |
5; |
||
|
x1 |
+ 3x2 |
+ 3x3 |
= 6; |
|||
|
<x1 |
|
4x2 |
|
3x3 |
= |
3: |
|
: |
|
|
|
|
5. |
84x1 |
2x2 |
3x3 |
= 7; |
||
|
4x1 |
3x2 |
4x3 |
= |
|
9; |
|
< x1 + 4x2 + 2x3 |
= |
|
9: |
||
|
: |
|
|
|
|
8
< x1 + x2 2x3 = 4;
6.2x1 + x2 2x3 = 6;
: x1 + x2 3x3 = 3:
8
< 2x1 + x2 + 3x3 = 4;
7.4x1 + x2 4x3 = 2; : 2x1 + x2 + 4x3 = 6:
19
8. |
83x1 |
2x2 |
2x3 |
= 1; |
||
|
x1 |
+ 2x2 |
+ 2x3 |
= 2; |
||
|
<3x1 + 4x2 + 4x3 |
= 4: |
||||
|
: 3x1 + x2 |
|
2x3 = 1; |
|||
9. |
8 x1 + x2 |
2x3 = 5; |
||||
|
< 4x1 + x2 |
|
4x3 = 8: |
|||
|
: 3x1 + 4x2 |
|
4x3 = 7; |
|||
|
8 |
|
|
|
|
<
10.3x1 3x2 + 4x3 = 6;
|
x1 2x2 4x3 = 7: |
|||||
|
:3x1 |
|
4x2 |
|
3x3 |
= 5; |
11. |
83x1 |
2x2 |
2x3 |
= 4; |
||
|
<4x1 |
|
3x2 |
|
4x3 |
= 2: |
|
: |
|
|
|
|
|
8
<x1 2x2 3x3 = 4;
12. |
|
2x1 |
3x2 4x3 |
= 6; |
|||||
|
|
2x1 + 2x2 + 3x3 |
= 5: |
||||||
13. |
:3x1 |
|
2x2 + 2x3 = |
8; |
|||||
83x1 |
+ 2x2 |
3x3 = |
|
0; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< x1 + 2x2 3x3 = |
4: |
|||||||
14. |
: |
2x1 + 3x2 |
|
2x3 |
= 3; |
||||
8 3x1 |
+ 2x2 |
3x3 |
= |
2; |
|||||
|
< |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x1 2x2 + 3x3 |
= 5: |
|||||||
|
: |
x1 + 4x2 4x3 |
= |
3; |
|||||
15. |
8 |
x1 |
3x2 + 3x3 |
= |
3; |
||||
|
< |
3x1 + 4x2 |
|
4x3 |
= 3: |
||||
|
: 4x1 |
|
2x2 |
3x3 |
= |
7; |
|||
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
<
16.3x1 2x2 + 4x3 = 7;
: 2x1 + 3x2 3x3 = 6:
20
8
< x1 + x2 + 2x3 = 7;
17.x1 + x2 + 3x3 = 8; : 2x1 + x2 + 2x3 = 4:
8
<x1 + 2x2 + 2x3 = 4;
18. 3x1 |
3x2 |
4x3 |
= 7; |
: 4x1 + 2x2 3x3 |
= 4: |
8
< x1 3x2 + 4x3 = 4;
19.x1 2x2 + 3x3 = 4; : 2x1 + 3x2 + 4x3 = 1:
8
< x1 2x2 + 3x3 = 2;
20.2x1 + 3x2 2x3 = 3; : x1 3x2 + 3x3 = 1:
8
<3x1 + 4x2 3x3 = 5;
21.x1 + 3x2 3x3 = 8;
|
3x1 3x2 + 2x3 = 2: |
||||
|
:x1 + 2x2 + 2x3 |
= 1; |
|||
22. |
8x1 + 4x2 |
+ 4x3 |
|
= 4; |
|
|
<x1 |
4x2 |
4x3 |
= 1: |
|
|
:2x1 + 3x2 + 2x3 |
= 8; |
|||
23. |
8 x1 |
3x2 + 4x3 |
= 8; |
||
|
< x1 |
3x2 + 3x3 |
= 7: |
||
|
: |
|
|
|
|
8
< 2x1 + 3x2 2x3 = 4;
24.4x1 + 4x2 3x3 = 2; : 3x1 3x2 + 4x3 = 2:
8 |
x1 2x2 + 2x3 = 1; |
< |
|
25.2x1 + 3x2 2x3 = 4;
:x1 + 4x2 2x3 = 3:
21
|
|
2x1 + 3x2 + x3 |
= 0; |
|
||||||
26. |
8 2x1 |
+ 4x2 + x3 |
= 1; |
|
||||||
|
< 3x1 |
|
2x2 + x3 |
= 5: |
|
|||||
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27. |
8 4x1 |
2x2 |
+ x3 |
= |
9; |
|||||
|
< |
4x1 |
+ 3x2 |
+ x3 |
= 5; |
|||||
|
3x1 + 3x2 + x3 |
= |
|
2: |
||||||
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28. |
8 |
3x1 |
+ x2 |
|
4x3 |
= |
|
3; |
||
|
< |
x1 |
+ x2 |
|
|
4x3 |
= 3; |
|||
|
3x1 |
+ x2 |
|
4x3 |
= |
2: |
||||
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
8
< x1 2x2 + x3 = 4;
29. x1 + 4x2 + x3 = 2; :2x1 + 3x2 + x3 = 3:
30. |
8 2x1 |
+ 2x2 |
|
3x3 |
= |
3; |
|
3x1 |
+ 4x2 |
|
4x3 |
= |
6; |
|
< |
|
|
|
|
:x1 4x2 2x3 = 8:
3.2.Линейные системы четв¼ртого порядка
|
84x + 3x |
4x + 4x = 3; |
|||
|
3x1 |
+ 2x2 |
5x3 |
5x4 |
= 7; |
|
> |
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
1. |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
x1 |
+ 2x2 |
3x3 + 4x4 |
= 2; |
||
|
>2x1 + 2x2 3x3 + 3x4 |
= 0: |
|||
|
> |
|
|
|
|
:
8
>3x1 + 2x2 + 3x3 + 4x4 = 4;
>
<3x 3x 3x 4x = 9;
2.>2x1 4x2 4x3 5x4 = 7;
>
:2x1 + 5x2 + 3x3 + 2x4 = 5:1 432
22
8
>
2x1 + 2x2 + 5x3 + 2x4 = 5;
>
< 4x 5x + 2x 4x = 3;
3.> x1 3x2 3x3 3x4 = 5;
>
: x1 5x2 3x3 5x4 = 7:41 2 3
4. |
8 x1 |
5x2 |
3x3 |
+ 4x4 |
= 9; |
|
|
x1 |
+ 5x2 |
+ 2x3 |
|
3x4 |
= 1; |
|
>2x1 + 4x2 + 2x3 |
|
3x4 |
= 4; |
||
|
> |
|
|
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
= 2: |
|
> x1 + 2x2 + 2x3 3x4 |
|||||
|
> |
|
|
|
|
|
:
8
> 3x1 + 4x2 + 4x3 + 5x4 = 1;
>
< 2x + 3x + 3x + 3x = 3;
5.> x1 + 2x2 + 2x3 + 5x4 = 2;
> 1 3 42
8
: |
x1 4x2 4x3 5x4 |
= |
2: |
3x1 + 2x2 + 3x3 3x4 |
= |
5; |
>
>
< 3x 3x 3x + 4x = 6;
6.> 2x1 + 5x2 4x3 5x4 = 1;
> 1 32 4
: |
x1 + 2x2 + 2x3 |
3x4 |
= 2: |
|
x1 + 2x2 + 2x3 |
4x4 |
= 2; |
||
7. 8 |
x1 |
4x2 5x3 |
+ 3x4 |
= 4; |
> |
|
|
|
= 6; |
2x1 5x2 5x3 + 4x4 |
||||
> |
|
|
|
|
< |
|
|
|
= 8: |
> |
4x1 + 5x2 + 4x3 3x4 |
|||
> |
|
|
|
|
:
8
> x1 + 2x2 5x3 + 2x4 = 5;
>
<3x + 4x + 4x 3x = 2;
8.> x1 + 2x2 4x3 + 2x4 = 2;
>
:2x1 + 2x2 + 2x3 3x4 = 6:1 42 3
9. 8 |
x1 |
+ 2x2 |
+ 2x3 |
+ 2x4 |
= 0; |
> |
2x1 |
+ 5x2 |
+ 4x3 |
+ 4x4 |
= 9; |
3x1 + 4x2 + 5x3 + 4x4 |
= 7; |
||||
> |
|
|
|
|
|
< |
4x1 + 4x2 + 2x3 + 3x4 |
= 1: |
|||
> |
|||||
> |
|
|
|
|
|
:
23
8
>x1 5x2 3x3 + 5x4 = 8;
10. |
> |
4x1 + 2x2 + 4x3 + 3x4 |
= 5; |
|
4x1 + 5x2 + 5x3 + 2x4 |
= 9; |
|||
|
< |
|
|
|
|
> 2x1 4x2 5x3 + 2x4 |
= 8: |
||
|
> |
|
|
|
|
: x1 + 3x2 + 4x3 + 4x4 |
= 1; |
||
11. |
8 x1 + 2x2 5x3 + 2x4 |
= 4; |
||
|
> x1 + 2x2 + 5x3 + 3x4 |
= 2; |
||
|
> |
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
>2x1 + 2x2 + 5x3 + 4x4 |
= 1: |
||
|
> |
|
|
|
|
: |
x1 + 4x2 + 2x3 + 3x4 = 0; |
||
|
8 |
x + 2x + 2x + 4x = 9; |
>
>
<
12.> 4x1 + 2x2 4x3 + 3x4 = 5;
>
: x1 + 4x2 + 2x3 + 2x4 = 3:1 2 3 4
8 x1 + 3x2 + 2x3 + 3x4 = |
3; |
x + 2x + 2x + 2x = |
1; |
>
>
<
13.>2x1 + 2x2 + 5x3 + 2x4 = 3;
>
:3x1 4x2 + 5x3 4x4 = 4:1 3 42
|
|
x1 4x2 + 4x3 5x4 |
= 7; |
|||
14. |
8 4x1 + 3x2 4x3 4x4 |
= 8; |
||||
|
> |
3x1 4x2 + 5x3 + 3x4 |
= 7; |
|||
|
> |
|
|
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
= 4: |
|
> 2x1 + 3x2 3x3 + 5x4 |
|||||
|
> |
|
|
|
|
|
|
: x1 + 5x2 |
|
5x3 + 2x4 |
= 8; |
||
15. |
82x1 + 5x2 |
5x3 + 2x4 |
= |
9; |
||
|
> x1 + 5x2 |
|
4x3 + 3x4 |
= 6; |
||
|
> |
|
|
|
|
|
|
< |
|
|
|
= 8: |
|
|
> x1 + 2x2 + 3x3 + 4x4 |
|||||
|
> |
|
|
|
|
|
|
: |
4x1 + 2x2 3x3 5x4 = 5; |
||||
|
8 |
x 3x + 3x + 3x = 1; |
>
>
<
16.> 4x1 + 5x2 5x3 5x4 = 4;
>
: 3x1 + 3x2 3x3 4x4 = 4:1 2 3 4
24
8
>x1 + 5x2 + 2x3 + 5x4 = 4;
> |
x1 |
+ 3x2 |
+ 3x3 |
+ 3x4 |
= |
1; |
17. |
2x1 |
+ 2x2 |
3x3 |
+ 2x4 |
= |
3; |
< |
|
|
|
|
|
|
>
>
:x1 + 2x2 + 2x3 + 2x4 = 3:
8
> 2x1 4x2 + 3x3 + 5x4 = 1;
>
< 3x 5x + 2x + 2x = 9;
18.> 2x1 5x2 4x3 + 2x4 = 0;
>
: x1 + 3x2 + 2x3 3x4 = 4:1 2 3 4
8
>x1 + 2x2 + 2x3 + 4x4 = 5;
>
< x1 + 2x2 + 2x3 + 2x4 = 3;
19.> 3x1 + 4x2 + 5x3 + 4x4 = 4;
>
: 4x1 + 2x2 4x3 5x4 = 5:
8
>x1 + 2x2 + 2x3 + 2x4 = 1;
>
< 2x 4x 3x 4x = 4;
20.> 4x1 + 4x2 + 3x3 + 2x4 = 4;
> 1 432
8
: |
x1 + 2x2 + 4x3 + 4x4 |
= |
5: |
2x1 + 3x2 + 5x3 + 5x4 |
= |
5; |
>
>
< 4x 3x 3x 3x = 9;
21.> 4x1 4x2 5x3 5x4 = 9;
> 1 42 3
2x1 + 3x2 + 5x3 + 2x4 |
= |
2: |
||||
: x1 + 4x2 |
|
3x3 |
|
3x4 |
= |
5; |
8 |
|
|
|
|
>
>
< x1 3x2 + 3x3 + 4x4 = 7;
22.> 3x1 5x2 + 2x3 + 3x4 = 3;
>
: 2x1 + 2x2 3x3 + 3x4 = 2:
23. |
8 |
x1 |
+ 2x2 |
+ 2x3 |
+ 2x4 |
= |
2; |
||
|
> |
3x1 |
4x2 |
|
4x3 |
|
3x4 |
= |
4; |
|
x1 + 2x2 |
|
5x3 |
|
4x4 |
= 5; |
|||
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
|
|
= 4: |
|
|
> 4x1 5x2 4x3 3x4 |
||||||||
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
:
25
24. |
8 |
x1 |
5x2 |
5x3 |
+ 3x4 |
= 3; |
|
> |
4x1 |
+ 2x2 |
+ 2x3 |
3x4 |
= 2; |
|
x1 + 2x2 + 2x3 + 2x4 |
= 3; |
||||
|
> |
|
|
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
|
|
> 4x1 + 5x2 + 5x3 + 2x4 |
= 3: |
||||
|
> |
|
|
|
|
|
:
8
>x1 + 5x2 5x3 3x4 = 3;
>
< x1 + 3x2 3x3 3x4 = 1;
25.> 3x1 4x2 + 3x3 + 3x4 = 0;
>
: 3x1 + 4x2 4x3 + 5x4 = 6:
26. |
82x1 |
|
5x2 |
+ 4x3 |
+ 5x4 |
= 3; |
|
||||||
|
x1 |
|
4x2 |
+ 2x3 |
+ 3x4 |
= 4; |
|
||||||
|
>3x1 |
5x2 + 5x3 + 4x4 |
= 4; |
|
|||||||||
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 3: |
|
|
|
>2x1 3x2 + 2x3 + 2x4 |
|
|||||||||||
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: 3x1 |
|
4x2 |
|
3x3 |
|
4x4 = |
|
6; |
||||
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
>
>
< x1 4x2 3x3 3x4 = 5;
27.> 4x1 + 2x2 + 3x3 + 2x4 = 1;
>
: 3x1 + 2x2 + 4x3 + 3x4 = 2:
28. |
8 |
x1 |
+ |
4x2 |
+ 2x3 |
+ 5x4 |
= |
4; |
|||
|
> |
4x1 |
+ 3x2 |
+ 4x3 |
+ 2x4 |
= 4; |
|||||
|
4x1 |
|
5x2 |
|
3x3 |
|
5x4 |
= 3; |
|||
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 5: |
|
|
> 4x1 4x2 3x3 4x4 |
||||||||||
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29. |
: |
4x1 |
|
4x2 |
|
4x3 |
|
5x4 |
= 4; |
||
8 |
3x1 |
+ 3x2 |
+ 5x3 |
+ 4x4 |
= |
4; |
|||||
|
|
3x1 |
|
|
|
|
|
|
|
= 4; |
|
|
> |
|
3x2 + 2x3 + 2x4 |
||||||||
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1: |
|
|
> 3x1 3x2 + 4x3 4x4 |
||||||||||
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
:4x1 + 5x2 4x3 + 3x4 = 1; |
||||||||||
30. |
84x1 + 2x2 5x3 + 4x4 = 3; |
||||||||||
|
> x1 + 2x2 + 3x3 |
|
5x4 = 0; |
||||||||
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> |
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< |
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>
>
: x1 3x2 3x3 + 3x4 = 3:
26
4. Системы линейных уравнений
4.1. Однородные системы
Найти общее решение систем и записать его в векторной форме. Выделить фундаментальную систему решений.
1. |
8 |
|
x2 |
|
x3 |
+ x4 |
= 0; |
|
|
x1 |
|
2x2 |
+ 3x3 |
|
4x4 |
= 0; |
|
|
>x1 + 3x2 |
|
|
3x4 |
= 0; |
|||
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> |
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< |
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> |
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>
:7x2 3x3 x4 = 0:
8
>3x1 + 4x2 5x3 + 7x4 = 0;
>
=0;
2.>4x1 + 11x2 13x3 + 16x4 = 0;
> + 3x3 2x4<2x1 3x2
:7x1 2x2 + x3 + 3x4 = 0:
8
> x1 + 2x2 + 3x3 x4 = 0;
>
>
>3x1 + 2x2 + x3 x4 = 0;
<
3.2x1 + 3x2 + x3 + x4 = 0;
|
|
2x1 + 2x2 + 2x3 |
|
x4 = 0; |
|||||||
|
>5x1 + 5x2 + 2x3 |
|
= 0: |
||||||||
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> |
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> |
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> |
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: |
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4. |
83x1 |
+ 5x2 |
+ 6x3 |
4x4 |
= 0; |
||||||
|
|
4x1 |
+ 7x2 |
+ 10x3 |
|
7x4 |
= 0; |
||||
|
>4x1 + 5x2 |
|
2x3 + 3x4 |
= 0; |
|||||||
|
> |
|
|
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|
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|
|
|
|
|
< |
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|
= 0: |
|
>3x1 + 8x2 + 24x3 19x4 |
||||||||||
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> |
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|
: |
|
|
|
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|
|
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5. |
83x1 |
2x2 |
+ 2x3 |
3x4 |
= 0; |
||||||
|
|
2x1 |
+ x2 |
|
x3 |
+ x4 |
= 0; |
||||
|
>5x1 + x2 |
|
x3 + 2x4 = 0; |
||||||||
|
> |
|
|
|
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< |
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|
|
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|
|
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|
>
>
:2x1 x2 + x3 3x4 = 0:
27
8
<2x1 4x2 + 5x3 + 3x4 = 0;
6.3x1 6x2 + 4x3 + 2x4 = 0;
:x1 2x2 + 13x3 + 9x4 = 0:
8
> x1 + 2x2 + 3x3 = 0;
>
+5x3 = 0;
7.> x1 + x2 4x3 = 0;
>
:2x1 + 9x2 + 6x3 = 0:<4x1 + 7x2
8
<2x1 x2 + 5x3 + 7x4 = 0;
8.4x1 2x2 + 7x3 + 5x4 = 0;
:2x1 x2 + x3 5x4 = 0: |
|
|||||
8 x1 |
x2 |
+ 2x |
x4 |
x |
5 |
= 0; |
x |
+ x |
|
3x |
|
= 0; |
>
>
<
9.>4x1 2x2 + 6x3 + 3x4 4x5 = 0;
>
:2x1 + 4x2 2x3 + 4x4 7x5 = 0:1 2 3 4
8
x + x + x + x + x = 0;
>
1 2 3 4 5
>
<3x + 2x + x + x 3x = 0;
10.> x2 + 2x3 + 2x4 + 6x5 = 0;
>
:5x1 + 4x2 + 3x3 + 3x4 x5 = 0:1 2 3 4 5
11. |
82x1 |
+ x2 |
x3 |
+ 2x4 |
3x5 |
= 0; |
||
|
x1 |
2x2 |
+ x3 |
|
x4 |
+ x5 |
= 0; |
|
|
>3x1 |
|
2x2 x3 + |
x4 2x5 = 0; |
||||
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
|
|
|
|
>2x1 5x2 + x3 2x4 + 2x5 = 0: |
|||||||
|
> |
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|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
82x + x x x + x = 0; |
|||||||
|
x1 |
2x2 |
+ x3 |
+ x4 |
x5 |
= 0; |
>
>
<
12.> x1 + 7x2 5x3 5x4 + 5x5 = 0;
>
:3x1 x2 2x3 + x4 x5 = 0:1 2 3 4 5
28