РГР1 Математика
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столбец 2столбец |
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столбец 3 1столбец |
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.
Поскольку определитель равен сумме произведений элементов любой его строки (столбца) на их алгебраические дополнения, то после преобразований, вычислим определитель, разложив его по первой строке
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0 A 0 A 0 A 1 A |
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13 |
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(0 6 140 0 10 24) 168. |
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7 |
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2 |
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Ответ: 168.
Задача 3.2. Выполнив действия над матрицами, найти матрицу К. Данные к условию задачи, соответствующие вариантам:
1) K 3AT B 2CD,
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, B |
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, C |
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5 |
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3 |
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2) K 4AT B 6CD, |
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4 |
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A 0 |
5 |
4 , B 1 0 3 |
3 |
, C 2 |
0 , |
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2 |
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3 |
5 ; |
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3) K 5AT B 2CD, |
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2 |
, B |
3 0 3 |
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5 |
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A |
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4 |
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1 2 0 |
1 |
, C 3 |
0 , |
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5 |
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0 1 2 |
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1 |
2 |
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5 |
0 |
1 |
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D 2 |
0 |
4 |
1 ; |
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20
4) K 4AB 6CD, |
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1 |
0 |
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3 |
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, C |
2 1 |
3 |
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, |
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2 |
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, B |
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5 |
4 |
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2 |
4 |
0 |
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6 |
0 |
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2 |
; |
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D |
2 |
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1 |
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0 |
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0 |
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5) |
K 2AB 4CDT , |
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3 |
5 |
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4 0 |
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2 |
3 4 |
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0 3 |
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5 |
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, |
C |
, |
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A |
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5 6 |
, B |
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3 |
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4 0 |
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6 |
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3 |
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0 |
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4 |
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2 |
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5 |
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2 |
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6) K 5AT B 2CD, |
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0 |
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1 3 6 |
7 |
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1 |
3 2 |
, |
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A |
1 3 |
4 |
, B |
2 0 1 |
3 |
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, C |
0 |
5 4 |
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2 5 |
6 |
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0 2 4 |
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5 |
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3 |
0 1 |
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5 |
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0 |
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2 |
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1 |
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0 |
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3 |
; |
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4 |
6 |
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7 |
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7) |
K 4AB 3CDT , |
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3 |
2 |
1 |
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A |
2 3 4 0 |
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2 1 4 |
, |
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B |
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0 |
1 4 |
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1 2 6 |
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1 , |
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2 |
5 3 |
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, |
C 2 |
4 3 |
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1 |
4 |
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1 |
2 |
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5 ; |
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1 |
4 |
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0 |
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8) K 4AT B 5CD, |
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2 1 |
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2 3 |
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5 0 |
2 |
3 |
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A 1 |
0 3 |
, B 4 1 |
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4 3 |
,C 3 |
4 , |
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1 |
3 2 1 |
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5 1 |
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0 |
1 |
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5 |
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2 |
1 |
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0 ; |
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21
9) K 3AB 4CDT ,
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2 2 3 0 |
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1 |
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3 |
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4 |
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5 1 6 |
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B |
2 |
1 0 |
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A 1 0 |
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2 4 , |
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0 |
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1 5 |
,C 2 1 |
4 , |
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0 |
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3 |
4 |
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5 ; |
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3 |
0 |
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10) K 6AB 3CDT , |
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3 |
2 |
1 |
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2 3 |
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4 0 |
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2 |
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1 4 |
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0 1 |
4 |
,C |
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A 1 |
2 |
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6 1 |
, B |
2 5 |
3 |
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2 |
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4 3 |
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1 |
4 |
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3 |
1 |
2 |
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D 0 |
5 |
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5 ; |
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0 |
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11) K 5AB 3CD, |
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1 |
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1 |
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2 4 3 0 |
6 |
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1 |
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4 |
5 |
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A |
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0 4 |
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C |
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3 |
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0 2 |
, |
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1 0 |
, B |
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, |
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1 |
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2 3 |
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1 5 4 4 |
0 |
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1 |
3 |
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1 |
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5 |
6 |
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3 |
4 |
0 |
1 |
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2 |
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|||||||
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D 2 |
4 |
1 |
1 |
|
1 ; |
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2 |
5 |
6 |
2 |
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0 |
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12) K 5AB 2CT D, |
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5 |
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3 |
2 |
1 |
1 |
0 |
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1 |
3 |
2 |
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A |
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2 |
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0 |
, B |
, C |
|
0 |
5 1 |
|
, |
|||||||||||||||
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3 |
2 |
|
3 |
4 |
|
|||||||||||||||||||
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1 |
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4 |
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|
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3 |
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||||||
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0 2 |
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5 |
2 |
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0 |
2 |
; |
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||||||||
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D |
1 |
0 |
2 |
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3 |
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||||||
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2 |
0 |
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1 |
7 |
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13) K 5AT B 6CD, |
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3 |
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2 1 |
0 4 |
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2 |
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3 |
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A 2 1 |
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0 , В |
2 5 |
1 0 ,C |
4 |
|
0 , |
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0 5 |
|
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3 2 |
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1 |
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2 |
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|||||||
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4 |
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1 0 |
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|
||||||||||||||
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D 14 |
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05 12 |
43 ; |
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22
14) K 6AB 3CDT ,
2 1 |
3 |
4 |
, B |
0 |
2 |
3 |
|
1 |
0 3 |
|
3 1 |
5 |
|||||||||
A 2 4 |
5 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
|
,C 4 |
1 5 , |
|
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2 |
6 |
5 |
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17) K 5AB 3CD, |
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18) K 4AB 5CDT ,
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19) K 6AB 3CD, |
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20) K 7AB 3CDT , |
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21) K 5AB 4CT D, |
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22) K 2AT B 3CD, |
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23) K 4AB 3CDT ,
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3 , B 4 1 |
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25) K 6AB 2CDT , |
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|
|||
27) K 4AB 6CD, |
|
D 5 |
|
2 |
|
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4 |
2 |
2 |
1 |
|
1 |
2 |
|
|
3 |
1 |
3 |
|
|
|||||||
A 0 |
1 |
1 |
|
|
|
5 |
3 |
|
|
|||||||||||
, B 0 |
|
4 |
1 4 ,C |
, |
|
|||||||||||||||
|
2 0 |
3 |
|
|
1 |
|
3 |
4 |
|
|
0 |
|
|
2 |
0 |
|
|
|
||
|
4 3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
6 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
1 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
D 5 |
|
|
2 |
3 |
1 ; |
|
|
|
|
|
|
25
28) K 4AT B 5CD,
1 |
2 |
1 |
5 0 |
3 1 |
|
|
3 |
4 |
|
||||||||
A |
3 |
0 4 |
, B |
1 2 |
0 1 |
, C 4 |
0 , |
|
|||||||||
|
2 |
3 |
4 |
|
|
0 1 |
2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|||||||||
|
|
|
|
D |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
2 3 |
1 ; |
|
|
|
|
|
|
|||
29) K 5AT B 6CD, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
3 |
4 |
0 1 |
1 3 |
|
2 |
3 |
|
|||||||||
A 2 |
1 |
0 ,B 2 |
1 |
1 0 |
,C 5 |
0 , |
|
||||||||||
|
0 |
1 |
|
|
|
|
|
3 2 |
|
|
|
1 |
|
|
|||
|
4 |
1 0 |
|
|
|
3 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D 1 |
5 |
1 |
0 ; |
|
|
|
|
|
|
||||
30) K 3AB 5CDT , |
|
|
|
2 |
3 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|||||
1 3 0 2 |
|
|
|
|
5 4 1 |
|
|||||||||||
|
|
1 |
0 4 |
|
|
|
|||||||||||
A 2 |
0 4 1 , B |
|
2 |
1 0 |
|
,C 2 1 |
3 , |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
0 |
4 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
D 2 |
3 |
0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
5 |
0 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Пример 3.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выполнив действия над матрицами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2 |
|
3 2 0 |
|
3 |
2 |
1 |
|
|
2 1 |
3 |
|
||||||
|
|
|
0 1 |
|
4 |
|
|
|
, |
||||||||
A |
|
2 |
|
,B |
|
1 2 |
|
3 |
, C |
2 4 |
0 |
||||||
1 |
|
6 1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
3 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
D 0 |
5 |
1 , |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
найти матрицу K 4AB 3CDT .
Решение
Выполним вычисление по действиям, в соответствии с порядком и правилами действий над матрицами.
Вычислим произведение A B (каждый элемент i-й строки, i 1,2, матрицы A умножаем на соответствующие элементы j-го столбца, j 1,2,3, матрицы B, полученные произведения складываем)
26
2 |
3 |
2 |
0 |
|
3 |
2 |
1 |
|
||||
|
|
0 |
1 |
4 |
|
|
||||||
A B |
1 |
2 |
6 1 |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 0 2 0 |
4 3 4 0 |
2 12 6 0 |
|
4 5 4 |
|||||
3 0 6 2 |
2 2 12 1 |
1 8 18 4 |
11 |
9 13 . |
|||||
Найдем значение выражения C DT |
|
|
|
T |
|
||||
C DT |
2 1 |
3 |
3 |
1 |
2 |
|
|||
0 |
5 |
1 |
|
|
|||||
|
|
2 4 |
0 |
|
4 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 1 3 |
3 |
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1 5 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
2 |
|
|
4 |
0 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||
6 1 6 |
0 5 3 |
|
2 4 0 |
|
13 8 6 |
|
|
|
||||||||||
6 4 0 |
0 20 0 |
|
2 16 0 |
2 |
20 14 . |
|
|
|||||||||||
Умножим каждый элемент матрицы A B на (– 4) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
4 |
5 |
4 |
|
4 4 |
4 5 |
4 4 |
|
|
|||||||||
4AB 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 9 |
|
|
|
|
||||
|
11 9 |
|
13 |
|
4 11 |
|
|
4 13 |
|
|
||||||||
|
|
|
6 |
|
20 |
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
44 |
36 |
|
52 |
, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
каждый элемент матрицы C DT |
на 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
13 8 |
6 |
|
|
3 13 |
|
3 8 |
|
3 6 |
|
39 24 18 |
||||||||
3CDT 3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 20 |
|
3 14 |
|
|
6 60 |
42 |
. |
|||
2 20 14 |
|
|
3 2 |
|
|
|
|
|||||||||||
Полученные матрицы сложим и найдем матрицу К |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
16 |
|
20 |
|
16 |
|
39 |
|
24 |
18 |
|
|
|
|
||||
K |
|
36 |
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|||||
|
44 |
|
52 |
|
6 |
|
42 |
|
|
|
|
|||||||
16 39 |
20 24 |
|
16 18 |
23 |
|
44 |
2 |
|
|
|
||||||||
|
|
36 60 |
|
|
|
|
|
50 |
|
24 |
10 |
. |
|
|
||||
44 6 |
|
52 42 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
23 |
44 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: K |
50 |
24 |
|
10 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 3.3. Исследовать систему линейных уравнений на совместность. В случае совместности системы определить количество решений и решить ее
а) матричным методом (методом обратной матрицы); б) по формулам Крамера.
27
Данные к условию задачи, соответствующие вариантам:
2x 6y 5z 3,
1) 5x 3y 2z 7,7x 4y 3z 10;
x 2y z 1,
2) 3x 4y 2z 7,2x 3y 4z 1;
2x 5y 4z 1,
3) 4x 5y 2z 1,
x 6y 4z 11;
3x 4y 5z 4,
4) x 4y 3z 0,7x 3y 4z 6;
2x 5y z 13,
5) 3x y 6z 2,
10x 3y 4z 10;
2x y 5z 0,
6) 8x 4y 5z 7,
2x 3y 4z 3;
2x 7y 4z 1,
7) 4x 5y 2z 1,
x 4y 5z 10;
x 2y z 2,
8) 3x y 2z 8,2x 3y 4z 1;
2x y z 1,
9) 3x 4y 5z 0,
2x 5y 4z 4;
2x 5y 4z 3,
10) 4x 5y 2z 3,x 3y 4z 0;
|
2x 7y 4z 9, |
11) |
|
4x 5y 3z 2, |
|
|
|
|
x 6y 4z 3; |
|
x 2y 3z 4, |
12) |
|
3x 5y z 1, |
|
|
|
|
2x 3y z 7; |
|
2x 7y 5z 4, |
13) |
|
3x y 5z 1, |
|
|
|
|
2x 8y 4z 10; |
|
2x 5y 4z 1, |
14) |
|
4x 5y 2z 3, |
|
|
|
|
x 6y 4z 10; |
|
x 2y z 0, |
15) |
|
5x 4y 2z 11, |
|
|
|
|
2x 3y 4z 5; |
|
x 4y 5z 1, |
16) |
|
3x 5y 7z 9, |
|
|
|
|
x 6y 5z 5; |
|
x 3y z 2, |
17) |
|
8x 4y 2z 4, |
|
|
|
|
2x 7y z 9; |
|
2x 3y z 1, |
18) |
|
x 6y 5z 4, |
|
|
|
|
2x 7y 4z 2; |
|
x 5y 8z 11, |
19) |
|
4x y 2z 6, |
|
|
|
|
x 2y 3z 3; |
|
x 2y z 0, |
20) |
|
3x y 5z 6, |
2x 4y 4z 6;
28
2y 3,
21)4x 3y 2z 9,
2x 3y 4z 5;
2x 4y z 1,
22)3x 5y 5z 3,
2x 7y 4z 1;
2x 7y 4z 2,
23)4x 3y 6z 6,
x 5y 4z 1;6zx
2y
24)3x 4y 2z 1,2x 3y z 6;
2x y z 3,
25)3x 4y 5z 8,
2x 3y 5z 3;7,4zx
Пример 3.3
|
2x y 8z 0, |
26) |
|
3x 5y 3z 13, |
|
|
|
|
2x 7y 4z 16; |
|
2x 7y 4z 5, |
27) |
|
4x 5y 3z 4, |
|
|
|
|
x 5y 4z 2; |
|
x 7y z 2, |
28) |
|
4x 5y 2z 6, |
|
|
|
|
2x 6y 4z 2; |
|
4x y z 4, |
29) |
|
3x y 5z 1, |
|
|
|
|
2x 7y 4z 1; |
|
2x 7y 4z 7, |
30) |
|
4x y 2z 7, |
x 2y 4z 4.
Исследовать систему линейных уравнений на совместность. В случае совместности системы определить количество решений и решить ее
а) матричным методом (методом обратной матрицы); б) по формулам Крамера.
2x 3y z 3,
x y 2z 3,3x y z 2;
Решение
По теореме Кронекера–Капелли система линейных уравнений совместна тогда и только тогда, когда ранг матрицы системы равен рангу расширенной матрица этой системы.
Введем обозначения: А – основная матрица системы, AB – расширенная матрица системы, тогда
2 |
3 |
1 |
|
2 |
3 |
1 |
3 |
A 1 |
1 |
2 , |
A |
B 1 |
1 |
2 |
3 . |
|
1 |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|||||||
3 |
1 |
|
3 |
2 |
Поскольку ранг матрицы системы равен числу ненулевых строк данной матрицы, если она приведена к ступенчатому виду, и элементарные
29