ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
49
в) с помощью обратной матрицы
Рассмотрим основную матрицу
A
из коэффициентов при неизвестных
системы, матрицу
X
из неизвестных и матрицу B из свободных членов:
.
1
1
8
,,
211
121
132
−
=
=
−
−
−
= B
z
y
x
XA
Запишем систему в матричном виде:
.
1
B
A
X
B
X
A
⋅=⇒
=
⋅
−
Найдем матрицу
1−
A
, обратную к матрице
A
, по формуле
,
det
1
332313
322212
312111
1
⋅=
−
AAA
AAA
AAA
A
A
где
ij
A
- алгебраическое дополнение элемента
ij
a матрицы
A
.
Так как
010det
≠
−=∆=
A
, то матрица
A
- невырожденная и для нее
существует
1−
A
.
Найдем алгебраические дополнения элементов матрицы
A
по формуле:
()
ij
ji
ij
MA ⋅−=
+
1
. Имеем:
() () ()
() () ()
() () ()
.7
21
32
1,5
11
32
1,1
11
21
1
,3
11
12
1,5
21
12
1,1
21
11
1
,1
12
13
1,5
21
13
1,3
21
12
1
33
33
32
23
31
13
23
32
22
22
21
12
13
31
12
21
11
11
−=
−
⋅−==
−
⋅−==
−
−
⋅−=
−=
−
⋅−==
−
⋅−=−=⋅−=
=
−
−
⋅−=−=
−
−
⋅−=−=
−
−
⋅−=
+++
+++
+++
AAA
AAA
AAA
Тогда обратная матрица имеет вид:
.
751
351
153
10
1
1
−
−−
−
−
⋅−=
−
A
Можно сделать проверку:
E
A
A
A
A
=
⋅
=
⋅
−
−
11
(самостоятельно).
Находим решение данной системы уравнений:
=
−
⋅
−
−−
−
−
⋅−=⋅=
=
−
1
1
8
751
351
153
10
1
1
BA
z
y
x
X
()
(
)
()()
()()
−=
=
=
⇒
−
=
−
⋅−=
−⋅−+⋅+⋅
−⋅−+⋅+⋅−
−
⋅
+⋅−
+
⋅−
⋅−=
.2
0
3
2
0
3
20
0
30
10
1
171581
131581
111583
10
1
z
y
x
Ответ:
(
)
.2;0;3
−
в) с помощью обратной матрицы
Рассмотрим основную матрицу A из коэффициентов при неизвестных
системы, матрицу X из неизвестных и матрицу B из свободных членов:
2 3 − 1 x 8
A = 1 − 2 1 , X = y , B = 1 .
1 −1 2 z − 1
Запишем систему в матричном виде: A ⋅ X = B ⇒ X = A −1 ⋅ B.
Найдем матрицу A −1 , обратную к матрице A , по формуле
A11 A21 A31
1
A −1 = ⋅ A12 A22 A32 , где Aij - алгебраическое дополнение элемента
det A
A13 A23 A33
aij матрицы A .
Так как det A = ∆ = −10 ≠ 0 , то матрица A - невырожденная и для нее
существует A −1 .
Найдем алгебраические дополнения элементов матрицы A по формуле:
Aij = (− 1)i + j ⋅ M ij . Имеем:
−2 1 3 −1 3 −1
A11 = (− 1)1+1 ⋅ = −3, A21 = (− 1)2 +1 ⋅ = −5, A31 = (− 1)3+1 ⋅ = 1,
−1 2 −1 2 −2 1
1 1 2 −1 2 −1
A12 = (− 1)1+ 2 ⋅ = −1, A22 = (− 1)2 + 2 ⋅ = 5, A32 = (− 1)3+ 2 ⋅ = −3,
1 2 1 2 1 1
1 −2 2 3 2 3
A13 = (− 1)1+ 3 ⋅ = 1, A23 = (− 1)2 + 3 ⋅ = 5, A33 = (− 1)3+ 3 ⋅ = −7.
1 −1 1 −1 1 −2
Тогда обратная матрица имеет вид:
− 3 − 5 1
−1 1
A = − ⋅ − 1 5 − 3 .
10
1 5 − 7
Можно сделать проверку: A ⋅ A −1 = A −1 ⋅ A = E (самостоятельно).
Находим решение данной системы уравнений:
x − 3 − 5 1 8
−1 1
X = y = A ⋅ B = − ⋅ −1 5 − 3 ⋅ 1 =
z 10
1 5 − 7 − 1
− 3 ⋅ 8 + (− 5) ⋅ 1 + 1 ⋅ (− 1) − 30 3 x = 3
1 1
= − ⋅ − 1 ⋅ 8 + 5 ⋅ 1 + (− 3) ⋅ (− 1) = − ⋅ 0 = 0 ⇒ y = 0
10 10
1 ⋅ 8 + 5 ⋅ 1 + (− 7 ) ⋅ (− 1) 20 − 2 z = −2.
Ответ: (3;0;−2).
49
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- …
- следующая ›
- последняя »
