Системы линейных уравнений презентация

Содержание

ЛЕКЦИЯ 2 Система n линейных уравнений с n переменными имеет вид где x1, x2, …, xn переменные, числовые коэффициенты

Слайд 1ЛЕКЦИЯ 2
СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ


Слайд 2ЛЕКЦИЯ 2
Система n линейных уравнений с n переменными имеет вид








где x1,

x2, …, xn переменные,
числовые коэффициенты

(1.1)


Слайд 3ЛЕКЦИЯ 2
Пусть дана система линейных уравнений

(1.2)
Краткая запись:


Слайд 4ЛЕКЦИЯ 2
Коэффициенты при неизвестных составляют

прямоугольную таблицу

называемую матрицей системы.

Первый индекс у коэффициента aij означает номер уравнения, второй – номер неизвестного, при котором стоит этот коэффициент.


Слайд 5ЛЕКЦИЯ 2
Коэффициенты b1 ,b2 , …, bm называются свободными членами уравнений

системы.

Если свободные члены равны нулю, то система называется однородной,






в противном случае – неоднородной.




Слайд 6ЛЕКЦИЯ 2
Матрицу
называют расширенной матрицей системы (1.2)


Слайд 7ЛЕКЦИЯ 2
Решение системы (1.1), (1,2)- это упорядоченный набор (х1,х2, ..., хп)

из п чисел, при подстановке которых в уравнения системы вместо соответствующих неизвестных каждое уравнение системы превращается в тождество.

Система, не имеющая ни одного решения, называется несовместной или противоречивой. Система, имеющая хотя бы одно решение, называется совместной.

Совместные системы подразделяют на определенные, обладающие единственным решением, и неопределенные, обладающие множеством решений.
Однородная система всегда совместна, так как имеет, по крайней мере, нулевое решение


Слайд 8ЛЕКЦИЯ 2
Если ввести матрицу коэффициентов

Матрицу переменных

и матрицу свободных членов



То система линейных уравнений может быть записана
в матричной форме
А∙Х=В


Слайд 9ЛЕКЦИЯ 2
Методы решения систем линейных уравнений
Метод Гаусса.
Метод заключается в последовательном

исключении переменных путем некоторых элементарных преобразований, в результате чего система приводится к ступенчатому виду с нулями ниже главной диагонали. Переменные находятся, начиная с последних по номеру переменных.

Слайд 10ЛЕКЦИЯ 2
Методы решения систем линейных уравнений
Метод Гаусса-Жордана.
Представляет собой продолжение метода

Гаусса, заключающееся в том, что нули получают также выше главной диагонали.
Элементы на главной диагонали приводят к единицам, в результате чего из полученной матрицы выписывается сразу решение системы.

Слайд 11ЛЕКЦИЯ 2
Методы решения систем линейных уравнений
3. Метод Крамера.
Переменные могут быть

найдены по формулам Крамера

где Δ - определитель матрицы коэффициентов перед переменными,
Δј - определитель матрицы, получаемой из матрицы А заменой ј-го столбца на столбец свободных членов.



Слайд 12ЛЕКЦИЯ 2
Методы решения систем линейных уравнений
4. Метод обратной матрицы.
Из матричного

уравнения АХ=В следует, что Х=А-1В.
Найдя обратную матрицу и умножив ее на матрицу свободных членов, получаем матрицу переменных.

Слайд 13ЛЕКЦИЯ 2
Теорема. (теорема Кронекера - Капелли)

Для того чтобы система линейных уравнений

(1.2) была совместной, необходимо и достаточно, чтобы ранг её матрицы был равен рангу её расширенной матрицы.

Теорема.

Если система линейных уравнений (1.2) совместна, то:
1) для того, чтобы эта система была определенной, необходимо и достаточно. чтобы ранг матрицы системы был равен числу её переменных;


2) для того, чтобы эта система была неопределенной, необходимо и достаточно, чтобы ранг её матрицы был меньше числа её переменных.


Слайд 14ЛЕКЦИЯ 2
Пример. Решить систему уравнений


Слайд 15ЛЕКЦИЯ 2
Метод Гаусса


Слайд 16ЛЕКЦИЯ 2
Теорема. Элементарные преобразования расширенной матрицы данной системы, выполненные лишь над

её строками, превращают эту матрицу в расширенную матрицу другой системы, равносильной данной.

x1, x2 – базисные переменные
x3 – свободные переменные

x3 = 2, x2 = 4, x1= 4 –частное решение системы.


Слайд 17ЛЕКЦИЯ 2
Пример. Решить систему
.


Слайд 18ЛЕКЦИЯ 2
Метод Крамера


Слайд 19ЛЕКЦИЯ 2
Пример. Решить систему


Слайд 20ЛЕКЦИЯ 2
Теорема
Чтобы система однородных уравнений имела ненулевое решение, необходимо и достаточно,

чтобы ранг её матрицы был меньше числа переменных.

Следствие. Если матрица системы однородных уравнений квадратная, то для того, чтобы система имела ненулевое решение, необходимо и достаточно, чтобы определитель её матрицы был равен нулю.


Слайд 21ЛЕКЦИЯ 2
Найдем ранг матрицы системы


Слайд 22ЛЕКЦИЯ 2
Составим систему однородных уравнений эквивалентную данной


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика