Исследовать на совместность и найти общее решение следующих систем
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Исследовать на совместность и найти общее решение следующих систем:
3x1+2x2+2x3+2x4=2,
2x1+3x2+2x3+5x4=3,
9x1+x2+4x3-5x4=1,
2x1+2x2+3x3+4x4=5,
7x1+x2+6x3-x4=7.
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
система совместна, общее решение: X=-67+87C17-137C157-67CC, где C∈R.
Решение
Для совместности системы необходимо и достаточно, чтобы ранг матрицы системы равнялся рангу расширенной матрицы этой системы. Матрица системы:
A=32927 23121 22436 25-54-1
Расширенная матрица системы:
A=32927 23121 22436 25-54-123157
Приведем ее к треугольному виду
A=32927 23121 22436 25-54-123157 ~13~12927 2/33121 2/32436 2/35-54-12/33157 ~2-2∙13-9∙14-2∙15-7∙(1)~
~10000 2/35/3-52/3-11/3 2/32/3-25/34/3 2/311/3-118/3-17/32/35/3-511/37/3 ~(2)5/3~
~10000 2/31-52/3-11/3 2/32/5-25/34/3 2/311/5-118/3-17/32/31-511/37/3 ~3+5∙(2)4-23∙(2)5+113∙(2)~
~10000 2/31000 2/32/507/514/5 2/311/506/512/52/31036 ~(4)7/5~10000 2/31000 2/32/50114/5 2/311/506/712/52/31015/76 ~
~5-145∙(4)~10000 2/31000 2/32/5010 2/311/506/702/31015/70 ~
~100 2/310 2/32/51 2/311/56/72/3115/7.
Итак, линейно-независимыми в системе являются три уравнения, можно выделить минор 3-го порядка, не равный нулю
M3=100 2/310 2/32/51=1≠0.
Выводы:
1) RangA=RangA=3 – система совместна
2) RangA=3<n=4 – система неопределенная (множество решений).
Выписываем эквивалентную систему и ее решение:
~100 2/310 2/32/51 2/311/56/72/3115/7.
x1+23x2+23x3+23x4=23x2+25x3+115x4=1x3+67x4=157⟹x1=23-23∙17-137x4-23∙157-67x4-23x4=-67+87x4x2=1-25∙157-67x4-115x4=17-137x4x3=157-67x4.
Положим, x4=C