Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела линал и алгебра.
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#36012

Решить методом Гаусса систему уравнений:

(|
||{ −9x1+ 6x2+ 7x3+ 10x4 = 3
|| −6x1+ 4x2+ 2x3+ 3x4 =2
|( −3x1+ 2x2− 11x3− 15x4 = 1
Показать ответ и решение

Здесь мы сталкиваемся с несколько необычным случаем. У нас уравнений получилось меньше, чем неизвестных. Это означает, что либо наша система имеет бесконечно много решений, либо не имеет ни одного. Но давайте не забегать вперёд. Мы и так это поймём, если попробуем решить её методом Гаусса, как и раньше.

Запишем расширенную матрицу системы    (− 9 6   7   10   3)
ˆA= |(− 6 4   2    3   2|) .
    − 3 2  −11  −15  1

Далее, нам нужно привести её к ступенчатому виду. Сначала умножим первую строку на 2, вторую на 3, а третью на 6. (Так мы добьемся, что в первом столбце все коэффициенты станут равны − 18,  а это значит, что нам будет удобно все под левым верхним элементом обнулить!). То есть мы считайте что три раза применили Э.П. 2.

(                   )
|−18  12  14   20   6|
(−18  12  6    9   6).
 −18  12 − 66  −90  6  Далее, мы вычитаем первую строчку из второй и из третьей, то есть дважды применяем Э.П.2. Получается вот такая матрица: (                    )
 − 18  12  14   20   6
|( 0    0  −8   −11  0|) .
  0    0  −80 − 110  0  Осталось лишь вторую строку умножить на 10: (− 18  12  14   20   6)
|( 0   0   −80 − 110  0|).
  0   0   −80 − 110  0  И далее вычесть вторую строку из третьей: ( −18 12   14    20  6)
|(  0   0  −80  −110 0|) .
   0   0   0    0   0  Последняя строчка у нас занулилась, то есть на неё мы вообще не будем обращать внимания. Во второй строчке у нас написано, что − 80x3− 110x4 = 0,  или, что то же самое, x3 = − 11x4.
      8  Значит, мы берём x3  за главную, или базисную, переменную, а x4  будет у нас свободной переменной.

Подставляем x3 =− 11x4.
      8  в первое уравнение и получаем, что − 18x1+ 12x2− 11⋅14x4 +20x4 = 6.
            8
То есть, x = 2x + 1x − 1.
 1  3 2  24 4  3

Таким образом,
Ответ: (x)
 x1
  3 = (2x + -1x − 1)
 3 2 −2 141x4  3 ,
      8  4  где x2  и x4  - любые вещественные числа. Таким образом, поскольку x2  и x4  мы можем брать любыми, у нас получилось бесконечно много решений.

Наши формулы x =− 11x
3    8 4  и x = 2x + -1x − 1
 1  3 2  24 4  3  описывают зависимость между главными переменными x
 1  и x
3  и свободными переменными x
 2  и x .
 4

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!