Решение уравнений систем матричным методом онлайн: Онлайн калькулятор. Решение систем линейных уравнений. Матричный метод. Метод обратной матрицы.

Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов, т.2

Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов, т.2
  

Пискунов Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов, т. 2: Учебное пособие для втузов.—13-е изд.— М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1985. — 560 с.

Хорошо известное учебное пособие по математике для втузов с достаточно широкой математической подготовкой.

Второй том включает разделы: дифференциальные уравнения, кратные и криволинейные интегралы, интегралы по поверхности, ряды, уравнения математической физики, операционное исчисление, элементы теории вероятностей и математической статистики, матрицы.

Для студентов высших технических учебных заведений.



Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ К ДЕВЯТОМУ ИЗДАНИЮ
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЯТОМУ ИЗДАНИЮ
ГЛАВА XIII. (n) = f(x)
§ 18. Некоторые типы дифференциальных уравнений второго порядка, приводимых к уравнениям первого порядка. Задача о второй космической скорости
§ 19. Графический метод интегрирования дифференциального уравнения второго порядка
§ 20. Линейные однородные уравнения. Определения и общие свойства
§ 21. Линейные однородные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
§ 22. Линейные однородные уравнения n-го порядка с постоянными коэффициентами
§ 23. Неоднородные линейные уравнения второго порядка
§ 24. Неоднородные линейные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
§ 25. Неоднородные линейные уравнения высших порядков
§ 26. Дифференциальное уравнение механических колебаний
§ 27. Свободные колебания. Векторное и комплексное изображение гармонических колебаний
§ 28. Вынужденные колебания
§ 29. Системы обыкновенных дифференциальных уравнений
§ 30. Системы линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами
§ 31. Понятие о теории устойчивости Ляпунова. Поведение траектории дифференциального уравнения в окрестности особой точки
§ 32. Приближенное решение дифференциальных уравнений первого порядка методом Эйлера
§ 33. Разностный метод приближенного решения дифференциальных уравнений, основанный на применении формулы Тейлора.. Метод Адамса
§ 34. Приближенный метод интегрирования систем дифференциальных уравнений первого порядка
Упражнения к главе XIII
ГЛАВА XIV. КРАТНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ
§ 2. Вычисление двойного интеграла
§ 3. Вычисление двойного интеграла (продолжение)
§ 4. Вычисление площадей и объемов с помощью двойных интегралов
§ 5. Двойной интеграл в полярных координатах
§ 6. Замена переменных в двойном интеграле (общий случай)
§ 7. Вычисление площади поверхности
§ 9. Момент инерции площади плоской фигуры
§ 10. Координаты центра масс площади плоской фигуры
§ 11. Тройной интеграл
§ 12. Вычисление тройного интеграла
§ 13. Замена переменных в тройном интеграле
§ 14. Момент инерции и координаты центра масс тела
§ 15. Вычисление интегралов, зависящих от параметра
Упражнения к главе XIV
ГЛАВА XV. КРИВОЛИНЕЙНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ И ИНТЕГРАЛЫ ПО ПОВЕРХНОСТИ
§ 2. Вычисление криволинейного интеграла
§ 3. Формула Грина
§ 4. Условия независимости криволинейного интеграла от пути интегрирования
§ 5. Поверхностный интеграл
§ 6. Вычисление поверхностного интеграла
§ 7. Формула Стокса
§ 9. Оператор Гамильтона. Некоторые его применения
Упражнения к главе XV
ГЛАВА XVI. РЯДЫ
§ 1. Ряд. Сумма ряда
§ 2. Необходимый признак сходимости ряда
§ 3. Сравнение рядов с положительными членами
§ 4. Признак Даламбера
§ 5. Признак Коши
§ 6. Интегральный признак сходимости ряда
§ 7. Знакочередующиеся ряды. Теорема Лейбница
§ 8. Знакопеременные ряды. Абсолютная и условная сходимость
§ 9. Функциональные ряды
§ 10. Мажорируемые ряды
§ 11. Непрерывность суммы ряда
§ 12. Интегрирование и дифференцирование рядов
§ 13. Степенные ряды. Интервал сходимости
§ 14. Дифференцирование степенных рядов
§ 15. Ряды по степеням x-a
§ 16. Ряды Тейлора и Маклорена
§ 17. Примеры разложения функций в ряды
§ 18. Формула Эйлера
§ 19. Биномиальный ряд
§ 20. Разложение функции ln(1+x) в степенной ряд. Вычисление логарифмов
§ 21. Вычисление определенных интегралов с помощью рядов
§ 22. Интегрирование дифференциальных уравнений с помощью рядов
§ 23. Уравнение Бесселя
§ 24. Ряды с комплексными членами
§ 25. Степенные ряды с комплексной переменной
§ 26. Решение дифференциального уравнения первого порядка методом последовательных приближений (метод итераций)
§ 27. Доказательство существования решения дифференциального уравнения. Оценка погрешности при приближенном решении
§ 28. Теорема единственности решения дифференциального уравнения
Упражнения к главе XVI
ГЛАВА XVII. РЯДЫ ФУРЬЕ
§ 2. Примеры разложения функций в ряды Фурье
§ 3. Одно, замечание о разложении периодической функции в ряд Фурье
§ 4. Ряды Фурье для четных и нечетных функций
§ 5. Ряд Фурье для функции с периодом 2l
§ 6. О разложении непериодической функции в ряд Фурье
§ 7. Приближение в среднем заданной функции с помощью тригонометрического многочлена
§ 8. Интеграл Дирихле
§ 9. Сходимость ряда Фурье в данной точке
§ 10. Некоторые достаточные условия сходимости ряда Фурье
§ 11. Практический гармонический анализ
§ 12. Ряд Фурье в комплексной форме
§ 13. Интеграл Фурье
§ 14. Интеграл Фурье в комплексной форме
§ 15. Ряд Фурье по ортогональной системе функций
§ 16. Понятие о линейном функциональном пространстве. Аналогия между разложением функций в ряд Фурье и разложением векторов
Упражнения к главе XVII
ГЛАВА XVIII. УРАВНЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
§ 1. Основные типы уравнений математической физики
§ 2. Вывод уравнения колебаний струны. Формулировка краевой задачи. Вывод уравнений электрических колебаний в проводах
§ 3. Решение уравнения колебаний струны методом разделения переменных (методом Фурье)
§ 4.
Уравнение распространения тепла в стержне. Формулировка краевой задачи
§ 5. Распространение тепла в пространстве
§ 6. Решение первой краевой задачи для уравнения теплопроводности методом конечных разностей
§ 7. Распространение тепла в неограниченном стержне
§ 8. Задачи, приводящие к исследованию решений уравнения Лапласа. Формулировка краевых задач
§ 9. Уравнение Лапласа в цилиндрических координатах. Решение задачи Дирихле для кольца с постоянными значениями искомой функции на внутренней и внешней окружностях
§ 10. Решение задачи Дирихле для круга
§ 11. Решение задачи Дирихле методом конечных разностей
Упражнения к главе XVIII
ГЛАВА XIX. ОПЕРАЦИОННОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ И НЕКОТОРЫЕ ЕГО ПРИЛОЖЕНИЯ
§ 1. Начальная функция и ее изображение
§ 2. Изображение функций …
§ 3. Изображение функции с измененным масштабом независимой переменной. Изображение функций sin at, cos at
§ 4. Свойство линейности изображения
§ 5. Теорема смещения
§ 6. Изображение функций …
§ 7. Дифференцирование изображения
§ 8. Изображение производных
§ 9. Таблица некоторых изображений
§ 10. Вспомогательное уравнение для данного дифференциального уравнения
§ 11. Теорема разложения
§ 12. Примеры решения дифференциальных уравнений и систем дифференциальных уравнений операционным методом
§ 13. Теорема свертывания
§ 14. Дифференциальные уравнения механических колебаний. Дифференциальные уравнения теории электрических цепей
§ 15. Решение дифференциального уравнения колебаний
§ 16. Исследование свободных колебаний
§ 17. Исследование механических и электрических колебаний в случае периодической внешней силы
§ 18. Решение уравнения колебаний в случае резонанса
§ 19. Теорема запаздывания
§ 20. Дельта-функция и ее изображение
Упражнения к главе XIX
ГЛАВА XX. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ
§ 1. Случайное событие. Относительная частота случайного события. Вероятность события. Предмет теории вероятностей
§ 2. Классическое определение вероятности и непосредственный подсчет вероятностей
§ 3. Сложение вероятностей. Противоположные случайные события
§ 4. Умножение вероятностей независимых событий
§ 5. Зависимые события. Условная вероятность. Полная вероятность
§ 6. Вероятность гипотез. Формула Байеса
§ 7. Дискретная случайная величина. Закон распределения дискретной случайной величины
§ 8. Относительная частота и вероятность относительной частоты при повторных испытаниях
§ 9. Математическое ожидание дискретной случайной величины
§ 10. Дисперсия. Среднеквадратичное отклонение. Понятие о моментах
§ 11. Функции от случайных величин
§ 12. Непрерывная случайная величина. Плотность распределения непрерывной случайной величины. Вероятность попадания случайной величины в заданный интервал
§ 13. Функция распределения, или интегральный закон распределения. Закон равномерного распределения вероятностей
§ 14. Числовые характеристики непрерывной случайной величины
§ 15. Нормальный закон распределения. Математическое ожидание нормального распределения
§ 16. Дисперсия и среднеквадратичное отклонение случайной величины, подчиненной нормальному закону распределения
§ 17. Вероятность попадания значения случайной величины в заданный интервал. Функция Лапласа. Интегральная функция распределения для нормального закона
§ 18. Вероятное (срединное) отклонение или срединная ошибка
§ 19. Выражение нормального закона распределения через срединное отклонение. Приведенная функция Лапласа
§ 20. Правило трех сигм. Шкала вероятностей распределения ошибок
§ 21. Среднеарифметическая ошибка
§ 22. Мера точности. Соотношение между характеристиками распределения ошибок
§ 23. Двумерная случайная величина
§ 24. Нормальный закон распределения на плоскости
§ 25. Вероятность попадания двумерной случайной величины в прямоугольник со сторонами, параллельными главным осям рассеивания, при нормальном законе распределения
§ 26. Вероятность попадания двумерной случайной величины в эллипс рассеивания
§ 27. Задачи математической статистики. Статистический материал
§ 28. Статистический ряд. Гистограмма
§ 29. Определение подходящего значения измеряемой величины
§ 30. Определение параметров закона распределения. Теорема Ляпунова. Теорема Лапласа
Упражнения к главе XX
ГЛАВА XXI. МАТРИЦЫ. МАТРИЧНАЯ ЗАПИСЬ СИСТЕМ И РЕШЕНИЙ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
§ 1. Линейные преобразования. Матрица
§ 2. Общие определения, связанные с понятием матрицы
§ 3. Обратное преобразование
§ 4. Действия над матрицами. Сложение матриц
§ 5. Преобразование вектора в другой вектор с помощью матрицы
§ 6. Обратная матрица
§ 7. Нахождение матрицы, обратной данной
§ 8. Матричная запись системы линейных уравнений
§ 9. Решение системы линейных уравнений матричным методом
§ 10. Ортогональные отображения. Ортогональные матрицы
§ 11. Собственный вектор линейного преобразования
§ 12. Матрица линейного преобразования, при котором базисные векторы являются собственными векторами
§ 13. Преобразование матрицы линейного преобразования при переходе от одного базиса к другому
§ 14. Квадратичные формы и их преобразования
§ 15. Ранг матрицы. Существование решений системы линейных уравнений
§ 16. Дифференцирование и интегрирование матриц
§ 17. Матричная запись системы дифференциальных уравнений и решений системы дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами
§ 18. Матричная запись линейного уравнения n-го порядка
§ 19. Решение систем линейных дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами методом последовательных приближений с использованием матричной записи
Упражнения к главе XXI
ПРИЛОЖЕНИЯ
(-1)#, используя инверсию матрицы:

Матрица #bb(A)# обратима тогда и только тогда, когда ее определитель #abs(bb(A)) != 0#. Есть несколько способов инвертировать матрицу, наклонив поиск сопряженной, редукции строк или даже калькулятор. -1#

В какой-то момент нам нужно вычислить #abs(bb(A))# или #det(bb(A))#, и это также можно использовать для проверки того, действительно ли матрица обратима, поэтому я предпочитаю делать это первое;

# bb(A) = ((16,5), (16,1)) #

Если мы расширим первую строку;

# абс(бб(А)) = (15)(1) — (16)(5) #
# \ \ \ \ \ = 16-80 #
# \ \ \ \ \ = -64 #

Поскольку #abs(bb(A)) !=0 => bb(A) # обратимо, поэтому теперь мы вычисляем матрицу миноров, систематически перебирая каждый элемент в матрице и «вычеркивая» эту строку и столбцы и сформировать определитель остальных элементов следующим образом:

#»младшие»(bb(A)) = ( (1, 16), (5, 16 ))#

Теперь мы формируем матрицу кофакторов #cof(A)#, взяв указанную выше матрицу миноров и применив матрицу чередующихся знаков, как в

# ( (+, -), (-, +))#

Где мы меняем знак этих элементов со знаком минус, чтобы получить;

# cof(bbA) = ( (1, -16), (-5, 16 )) #

Затем мы формируем сопряженную матрицу, транспонируя матрицу кофакторов, #cof(A)#, поэтому; 9(-1)( (211), (183) ) = ( (11), (7) )#

Получение (B) правильного решения

Решение системы линейных уравнений с использованием обратной матрицы | Колледж Алгебра |

Решение систем с обратными

Решение системы линейных уравнений с использованием обратной матрицы требует определения двух новых матриц:

XXX

— матрица, представляющая переменные системы, и

BBB 900 03

— матрица, представляющая константы. Использование матричное умножение , мы можем определить систему уравнений с тем же количеством уравнений в качестве переменных, что и

AX=BAX=BAX=B

Чтобы решить систему линейных уравнений с помощью обратной матрицы , пусть

AAA

будет матрицей коэффициентов , пусть

XXX

будет переменной матрицей, и пусть

BBB 90 003

— постоянная матрица. Таким образом, мы хотим решить систему

AX=BAX=BAX=B

. Например, посмотрите на следующую систему уравнений.

a1x+b1y=c1a2x+b2y=c2\begin{array}{c}{a}_{1}x+{b}_{1}y={c}_{1}\\ {a}_{ 2}x+{b}_{2}y={c}_{2}\end{массив}a1​x+b1​y=c1​a2​x+b2​y=c2​​

Из этой системы матрица коэффициентов равна

A=[a1b1a2b2]A=\left[\begin{array}{cc}{a}_{1}& {b}_{1}\\ {a}_{ 2}& {b}_{2}\end{массив}\right]A=[a1​a2​​b1​b2​]

Матрица переменных равна

X=[xy]X=\left[\begin{array}{c}x\\ y\end{array}\right]X=[xy​]

А постоянная матрица равна

B=[c1c2]B=\left[\begin{array}{c}{c}_{1}\\ {c}_{2}\end{array}\right]B =[c1​c2​]

Тогда

AX=BAX=BAX=B

выглядит как

[a1b1a2b2] [xy]=[c1c2]\left[\begin{array}{cc}{a}_{1}& {b}_{ 1}\\ {a}_{2}& {b}_{2}\end{массив}\right]\text{ }\left[\begin{массив}{c}x\\ y\end{массив }\right]=\left[\begin{array}{c}{c}_{1}\\ {c}_{2}\end{array}\right][a1​a2​​b1​b2​ ​] [xy​]=[c1​c2​]

Вспомните обсуждение ранее в этом разделе относительно умножения действительного числа на его обратное, 9{-1}\right)2=\left(\frac{1}{2}\right)2=1(2−1)2=(21​)2=1

. {-1}\right)b\end{массив} ax=b (a1​)ax= (a1​)b(a−1)ax=(a−1)b[(a−1)a]x=(a−1)b 1x=(a−1)b x=(a−1)b

Единственная разница между решением линейного уравнения и системой уравнений , записанной в матричной форме, заключается в том, что нахождение обратной матрицы является более сложным, а умножение матриц является более длительным процессом. Однако цель та же — изолировать переменную.

Мы подробно изучим эту идею, но будет полезно начать с системы

2×22\times 22×2

, а затем перейти к системе

3×33×33×3

.

Общее примечание. Решение системы уравнений с использованием обратной матрицы

Дана система уравнений, запишите матрицу коэффициентов

AAA

, матрицу переменных

XXX

и матрицу констант

BBB

. {-1}\right)B\end{массив}(A−1)AX=(A−1)B[(A−1)A]X=(A −1)BIX=(A−1)BX=(A−1)B​

Вопросы и ответы

Если матрица коэффициентов не имеет обратной, означает ли это, что система не имеет решения?

Нет, если матрица коэффициентов необратима, система может быть несовместной и не иметь решения или быть зависимой и иметь бесконечно много решений.

Пример 7. Решение системы 2 × 2 с использованием обратной матрицы

Решите данную систему уравнений, используя обратную матрицу.

3x+8y=54x+11y=7\begin{array}{r}\qquad 3x+8y=5\\ \qquad 4x+11y=7\end{array}3x+8y=54x+11y=7​

Решение

Запишите систему в терминах матрицы коэффициентов, переменной матрицы и постоянной матрицы.

A=[38411],X=[xy],B=[57]A=\left[\begin{массив}{cc}3& 8\\ 4& 11\end{массив}\right],X=\ влево[\begin{массив}{c}x\\ y\end{массив}\right],B=\left[\begin{массив}{c}5\\ 7\end{массив}\right]A= [34​811​],X=[xy​],B=[57​]

Затем

[38411] [xy]=[57]\left[\begin{array}{cc}3& 8\\ 4& 11\end{array}\right]\text{ }\left[\begin{array} {c}x\\ y\end{массив}\right]=\left[\begin{массив}{c}5\\ 7\end{массив}\right][34​811​] [xy​]= [57​] 9{-1}\right)B\qquad \\ \left[\begin{array}{rr}\qquad 11& \qquad -8\\ \qquad -4& \qquad 3\end{array}\right]\text{ }\left[\begin{array}{cc}3& 8\\ 4& 11\end{array}\right]\text{ }\left[\begin{array}{c}x\\ y\end{array} \right]=\left[\begin{array}{rr}\qquad 11& \qquad -8\\ \qquad -4& \qquad 3\end{array}\right]\text{ }\left[\begin{array }{c}5\\ 7\end{массив}\right]\qquad \\ \left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1\end{массив}\right]\text{ }\ left[\begin{array}{c}x\\ y\end{массив}\right]=\left[\begin{array}{r}\qquad 11\left(5\right)+\left(-8 \right)7\\ \qquad -4\left(5\right)+3\left(7\right)\end{массив}\right]\qquad \\ \left[\begin{array}{c}x \\ y\end{массив}\right]=\left[\begin{array}{r}\qquad -1\\ \qquad 1\end{массив}\right]\qquad \end{массив}(A− 1)AX=(A−1)B[11−4​−83​] [34​811​] [xy​]=[11–4​−83​] [57][10​01​] [ xy​]=[11(5)+(−8)7−4(5)+3(7)][xy​]=[−11​]​ 9{-1}A−1

находился слева от

AAA

с левой стороны и слева от

BBB

с правой стороны. Поскольку умножение матриц не является коммутативным, порядок имеет значение.

Пример 8. Решение системы 3 × 3 с использованием обратной матрицы

Решите следующую систему, используя обратную матрицу.

5x+15y+56z=35−4x−11y−41z=−26−x−3y−11z=−7\begin{array}{r}\qquad 5x+15y+56z=35\\ \qquad -4x — 11y — 41z=-26\\ \qquad -x — 3y — 11z=-7\end{array}5x+15y+56z=35−4x−11y−41z=−26−x−3y−11z=−7

Решение

Напишите уравнение

AX=BAX=BAX=B

.

[51556−4−11−41−1−3−11] [xyz]=[35−26−7]\left[\begin{array}{ccc}5& 15& 56\\ -4& -11& -41 \\ -1& -3& -11\end{массив}\right]\text{ }\left[\begin{array}{c}x\\ y\\ z\end{массив}\right]=\left[ \begin{массив}{r}\qquad 35\\ \qquad -26\\ \qquad -7\end{массив}\right]⎣

⎡​5−4−1​15−11−3​56− 41−11​⎦

⎤​ ⎣

⎡​xyz​⎦

⎤​=⎣

⎡​35−26−7​⎦

⎤​

Во-первых, мы найдем обратное число

AAA

путем увеличения тождества.

[51556−4−11−41−1−3−11∣100010001]\left[\begin{array}{rrr}\qquad 5& \qquad 15& \qquad 56\\ \qquad -4& \qquad -11& \ qquad -41\\ \qquad -1& \qquad -3& \qquad -11\end{массив}|\begin{массив}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{массив}\ правый]⎣

⎡​5−4−1​15−11−3​56−41−11​∣100​010​001​⎦

⎤​

Умножьте строку 1 на

15\frac{1}{5}51​

.

[13565−4−11−41−1−3−11∣1500010001]\left[\begin{array}{ccc}1& 3& \frac{56}{5}\\ -4& -11& -41\\ -1& -3& -11\end{массив}|\begin{массив}{ccc}\frac{1}{5}& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{массив}\right]⎣

⎡​1−4−1​3−11−3​556​−41−11​∣51​00​010​001​⎦

⎤​

Умножьте строку 1 на 4 и прибавьте ко второй строке. гидроразрыв{19{5}\\ -1& -3& -11\end{массив}|\begin{массив}{ccc}\frac{1}{5}& 0& 0\\ \frac{4}{5}& 1& 0 \\ 0& 0& 1\end{массив}\right]⎣

⎡​10−1​31−3​556​519​−11​∣51​54​0​010​001​⎦

⎤​

Добавьте строку 1 к строке 3.

[13565011950015∣150045101501]\left[\begin{array}{ccc}1& 3& \frac{56}{5}\\ 0& 1& \frac{19}{5}\\ 0& 0& \frac{1}{5}\end{массив}|\begin{array}{ccc}\frac{1}{5}& 0& 0\\ \frac{4}{5}& 1& 0\\ \ frac{1}{5}& 0& 1\end{массив}\right]⎣

⎡​100​310​556​519​51​​∣51​54​51​​010​001​⎦

⎤​

Умножьте строку 2 на −3 и добавьте к строке 1.

[10−15011950015∣−115−3045101501]\left[\begin{array}{ccc}1& 0& -\frac{1}{5}\\ 0& 1& \frac{19}{5}\\ 0& 0& \frac{1}{5}\end{массив}|\begin{массив}{ccc}-\frac{11}{5}& -3& 0\\ \ frac{4}{5}& 1& 0\\ \frac{1}{5}& 0& 1\end{массив}\right]⎣

⎡​100​010​−51​519​51​∣− 511​54​51​−310​001​⎦

⎤​

Умножьте строку 3 на 5.

[10−1501195001∣−115−304510105]\left[\begin{array}{ccc}1& 0& -\frac{1}{5}\\ 0& 1& \frac{19}{5}\\ 0& 0& 1\end{массив}|\begin{массив}{ccc}-\frac{11}{5}& -3& 0\\ \frac{4}{5}& 1& 0\\ 1& 0& 5\end{массив }\right]⎣

⎡​100​010​−51​519​1​∣−511​54​1​−310​005​⎦

⎤​

Умножьте строку 3 на

15\frac{1}{5}51​

и добавьте к строке 1.

[10001195001∣−2−314510105]\left[\begin{array}{ccc}1&0&0\ \ 0& 1& \ гидроразрыв{19{5}\\ 0& 0& 1\end{массив}|\begin{массив}{ccc}-2& -3& 1\\ \frac{4}{5}& 1& 0\\ 1& 0& 5\end{массив }\right]⎣

⎡​100​010​0519​1​∣−254​1​−310​105​⎦

⎤​

Умножьте строку 3 на

−195-\frac{19}{5}−519​

и добавьте к строке 2.

[100010001∣−2−31−31−19105]\left[\begin{array} {ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}|\begin{array}{ccc}-2&-3&1\\-3&1&-19\\ 1&0&5\end{ массив}\справа]⎣ 9{-1}B:A-1AX=A-1B:

[-2-31-31-19105] [51556-4-11-41-1-3-11] [xyz]=[-2-31 −31−19105] [35−26−7]\left[\begin{array}{rrr}\qquad -2& \qquad -3& \qquad 1\\ \qquad -3& \qquad 1& \qquad -19\\ \ qquad 1& \qquad 0& \qquad 5\end{массив}\right]\text{ }\left[\begin{array}{rrr}\qquad 5& \qquad 15& \qquad 56\\ \qquad -4& \qquad -11& \qquad -41\\ \qquad -1& \qquad -3& \qquad -11\end{массив}\right]\text{ }\left[\begin{массив}{c}x\\ y\\ z\end {массив}\right]=\left[\begin{массив}{rrr}\qquad -2& \qquad -3& \qquad 1\\ \qquad -3& \qquad 1& \qquad -19{-1}B=\left[\begin{array}{r}\qquad -70+78 — 7\\ \qquad -105 — 26+133\\ \qquad 35+0 — 35\end{array}\ right]=\left[\begin{array}{c}1\\ 2\\ 0\end{массив}\right]A−1B=⎣

⎡​−70+78−7−105−26+13335 +0−35​⎦

⎤​=⎣

⎡​120​⎦

⎤​

Решение:

(1,2,0)\влево(1,2,0\вправо)(1,2,0)

.

Попробуйте 4

Решите систему, используя обратную матрицу коэффициентов.

 2x−17y+11z=0 −x+11y−7z=8 3y−2z=−2\begin{array}{l}\text{ }2x — 17y+11z=0\qquad \\ \text{ } -x+11y — 7z=8\qquad \\ \text{ }3y — 2z=-2\qquad \end{array} 2x−17y+11z=0 −x+11y−7z=8 3y−2z=−2

Решение

Как сделать: Имея систему уравнений, решите обратные матрицы с помощью калькулятора.

  1. Сохраните матрицу коэффициентов и матрицу констант как матричные переменные

    [A]\left[A\right][A]

    и

    [B]\left[B\right][B]

    .
  2. Введите умножение в калькулятор, вызывая каждую переменную матрицы по мере необходимости.
  3. Если матрица коэффициентов обратима, калькулятор представит матрицу решения; если матрица коэффициентов необратима, калькулятор выдаст сообщение об ошибке.

Пример 9. Использование калькулятора для решения системы уравнений с обратными матрицами

Решить систему уравнений с обратными матрицами с помощью калькулятора

2x+3y+z=323x+3y+z=−272x+4y+z=−2\begin{array}{l}2x+3y+z=32\ qquad \\ 3x+3y+z=-27\qquad \\ 2x+4y+z=-2\qquad \end{массив}2x+3y+z=323x+3y+z=-272x+4y+z=- 2​

Раствор

На странице матрицы калькулятора введите матрицу коэффициентов в качестве переменной матрицы

[A]\left[A\right][A]

, и введите матрицу констант как переменную матрицы

[B]\left[B\right][B]

.

[A]=[231331241], [B]=[32−27−2]\left[A\right]=\left[\begin{array}{ccc}2& 3& 1\\ 3& 3& 1\\ 2& 4& 1\end{массив}\right],\text{ }\left[B\right]=\left[\begin{массив}{c}32\\ -27\\ -2\end{массив}\ right][A]=⎣

⎡​232​334​111​⎦

⎤​, [B]=⎣

⎡​32−27−2​⎦

⎤​

9013 3 На главном экране калькулятора введите умножение, чтобы получить 9.{-1}\times \left[B\right][A]−1×[B]

Оцените выражение.

[−59−34252]\left[\begin{array}{c}-59\\ -34\\ 252\end{array}\right]⎣

⎡​−59−34252​⎦

⎤​

Лицензии и атрибуции

Лицензионный контент CC, конкретное атрибуция
  • Precalculus. Автор : Колледж OpenStax. Предоставлено : OpenStax.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *