Курс лекций по математике для направления 020700 - Геология. Широкова Е.А - 37 стр.

UptoLike

Рубрика: 

37
Очевидно, что правило Крамера применимо, если
0
, и при этом система
(4) имеет единственное решение. В том случае, если
0
и существует хотя бы
один из определителей
j
такой, что
0
j

, система не имеет решений.
Если
0
и
0, 1,...,
j
jn
, это означает, что хотя бы одно из уравнений
системы (4) является линейной комбинацией других уравнений, и его можно
удалить из системы. Остается система из
( 1)n
уравнения относительно
n
неизвестных. В ее левой части ищем среди определителей определитель
( 1)n
-го
порядка отличный от нуля. Берем систему с этим главным определителем, а
столбец слагаемых, содержащих переменное
, коэффициенты при котором не
вошли в этот определитель, переносим в правую часть. Решая новую систему по
правилу Крамера, получим решение, зависящее от
. Если среди определителей
( 1)n
-го порядка нет ненулевых, убираем еще одно уравнение из системы и снова
ищем хотя бы один ненулевой определитель, уже
( 2)n
-го порядка….
Современные пакеты математических программ позволяют решать системы,
не прибегая к вычислению определителей. Однако необходимо понимать, почему
система, решаемая с помощью компьютера, может не иметь решений или иметь
много решений.
Линейные отображения.
Линейным отображением
F
векторного пространства
X
в векторное
пространство
Y
называется такое отображение, что для любых двух векторов
1
x
и
2
x
из пространства
X
и любых двух вещественных чисел
и
справедливо:
1 2 1 2
( ) ( ) ( )F x x F x F x
.
Любое линейное отображение
n
-мерного пространства в
m
-мерное
задается некоторой матрицей размера
mn
и наоборот, любая матрица
размера
mn
задает линейное отображение
n
-мерного пространства в
m
-
мерное.
Действительно, возьмем произвольную матрицу
A
размера
mn
. Ее можно
умножить на
n
-мерный вектор
x
, рассматриваемый в вида матрицы-столбца
размером
1n
. Результатом умножения будет матрица-столбец размером
1m
, то
есть,
m
-мерный вектор
y
. Имеем
y A x
, где
1
2
:
:
m
y
y
y
y








,
11 12 13 1
21 22 23 2
1 2 3
...
...
.......................
...
n
n
m m m mn
a a a a
a a a a
a a a a
A






,
1
2
:
:
n
x
x
x
x








.
     Очевидно, что правило Крамера применимо, если   0 , и при этом система
(4) имеет единственное решение. В том случае, если   0 и существует хотя бы
один из определителей  j такой, что  j  0 , система не имеет решений.

     Если   0 и  j  0, j  1,..., n , это означает, что хотя бы одно из уравнений
системы (4) является линейной комбинацией других уравнений, и его можно
удалить из системы. Остается система из (n 1) уравнения относительно n
неизвестных. В ее левой части ищем среди определителей определитель (n 1) -го
порядка отличный от нуля. Берем систему с этим главным определителем, а
столбец слагаемых, содержащих переменное xk , коэффициенты при котором не
вошли в этот определитель, переносим в правую часть. Решая новую систему по
правилу Крамера, получим решение, зависящее от xk . Если среди определителей
(n 1) -го порядка нет ненулевых, убираем еще одно уравнение из системы и снова
ищем хотя бы один ненулевой определитель, уже (n  2) -го порядка….

    Современные пакеты математических программ позволяют решать системы,
не прибегая к вычислению определителей. Однако необходимо понимать, почему
система, решаемая с помощью компьютера, может не иметь решений или иметь
много решений.


                                Линейные отображения.
    Линейным отображением F векторного пространства X в векторное
пространство Y называется такое отображение, что для любых двух векторов x1 и
x2 из пространства X и любых двух вещественных чисел  и  справедливо:

                     F (  x1    x2 )    F ( x1)    F ( x2 ) .

    Любое линейное отображение n -мерного пространства в m -мерное
задается некоторой матрицей размера m  n и наоборот, любая матрица
размера m  n задает линейное отображение n -мерного пространства в m -
мерное.
     Действительно, возьмем произвольную матрицу A размера m  n . Ее можно
умножить на n -мерный вектор x , рассматриваемый в вида матрицы-столбца
размером n1. Результатом умножения будет матрица-столбец размером m1, то
есть, m -мерный вектор y . Имеем y  A  x , где

            y1                                            x1 
            2           a11 a12 a13 ... a1n             2
           y                                           x 
                           a21 a22 a23 ... a2 n 
         y :  ,    A                             , x   : .
                        .......................         
            :                                           : 
            ym          am1 am 2 am3 ... amn            xn 
                                                          
                                                   37