Практическое занятие №4. Решение систем n линейных уравнений с n переменными методом обратной матрицы. | Методическая разработка по алгебре по теме:
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ
КОЛЛЕДЖ ГОРОДСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА №1
(ГБОУ КГИС №1)
Методические рекомендации
по проведению практического занятия по дисциплине «Математика»
Практическое занятие №4. Решение систем n линейных уравнений с n переменными методом обратной матрицы.
Автор-составитель:
преподаватель Пархоменко Е.А.
2012
Практическое занятие №4.
Тема: Решение систем n линейных уравнений с n переменными методом обратной матрицы.
Цель: приобретение базовых знаний в области фундаментальных разделов математики. Проверка усвоения знаний по решению систем n линейных уравнений с n переменными методом обратной матрицы. Повторить и систематизировать знания по данной теме.
Задачи:
• развитие творческого профессионального мышления;
• познавательная мотивация;
• овладение языком науки, навыки оперирования понятиями;
• овладение умениями и навыками постановки и решения задач;
• углубление теоретической и практической подготовки;
• развитие инициативы и самостоятельности студентов.
Обеспечение практической работы:
Теоретический материал методической рекомендации к практической работе.
Учебники: Богомолов Н.В. «Математика». – М.: Дрофа, 2009.
Омельченко В.П., Э.В. Курбатова. Математика, – Серия: Среднее профессиональное образование. — Ростов-на-Дону «Феникс»,2008-380с.
Индивидуальные карточки с вариантом практической работы.
Ход практического занятия.
1.Формулирование темы занятия, пояснение связи темы с другими темами учебной дисциплины;
2.Проверка готовности студентов к занятию;
3.Проведение непосредственно занятия согласно тематике и в соответствии с рабочей программой дисциплины:
› Повторить теоретический материал по теме «Системы n линейных уравнений с n переменными».
›Изучить теоретический материал по теме «Решение систем n линейных уравнений с n переменными методом обратной матрицы».
› Рассмотреть примеры решения типовых заданий.
› Выполнить самостоятельную работу по решению СЛАУ.
› Ответить на контрольные вопросы.
Теоретические сведения и методические рекомендации
по решению задач.
Матричный метод решения систем линейных уравнений.
Матричный метод применим к решению систем уравнений, где число уравнений равно числу неизвестных.
Метод удобен для решения систем невысокого порядка.
Метод основан на применении свойств умножения матриц.
Пусть дана система уравнений:
Составим матрицы: A = ; B = ; X = .
Систему уравнений можно записать:
AX = B.
Сделаем следующее преобразование: A-1AX = A-1B,
т.к. А-1А = Е, то ЕХ = А-1В
Х = А-1В
Для применения данного метода необходимо находить обратную матрицу, что может быть связано с вычислительными трудностями при решении систем высокого порядка.
Пример. Решить систему уравнений:
Х = , B = , A =
Найдем обратную матрицу А-1.
= det A = 5(4-9) + 1(2 – 12) – 1(3 – 8) = -25 – 10 +5 = -30.
M11 = = -5; M21 = = 1; M31 = = -1;
M12 = M22 = M32 =
M13 = M23 = M33 =
A-1 = ;
Cделаем проверку:
AA-1 = =E.
Находим матрицу Х.
Х = = А-1В = = .
Итого решения системы: x =1; y = 2; z = 3.
Несмотря на ограничения возможности применения данного метода и сложность вычислений при больших значениях коэффициентов, а также систем высокого порядка, метод может быть легко реализован на ЭВМ.
› Выполнить самостоятельную работу по решению систем n линейных уравнений с n переменными методом обратной матрицы.
Практическая работа №4. Вариант 1 1. 2. | Практическая работа №4. Вариант 2 1. 2. |
›Контрольные вопросы:
1.Система из “m” линейных уравнений с “n” неизвестными.
Векторно-матричная форма записи.
2.Расширенная матрица системы.
3.Однородные и неоднородные системы уравнений.
4. Решение однородной и неоднородной систем методом Гаусса.
5. Однородные системы и их свойства.
6.Эквивалентные системы.
7. Построение обратной матрицы с использованием алгебраических дополнений.
8. Решение матричных уравнений.
› Подведение итогов практического занятия. Рефлексия.
Как решить систему уравнений с помощью обратной матрицы: {5x-2y+16 и {x+3y=10
Обратная матрица
Чани Б.
спросил 05.01.14Я пытался найти обратную матрицу, но при всех моих умножениях она оказалась не обратной матрицей, а случайным набором дробей в моей матрице.
Подписаться І 4
Подробнее
Отчет
3 ответа от опытных наставников
Лучший Новейшие Самый старыйАвтор: Лучшие новыеСамые старые
Стив С. ответил 06.01.14
Репетитор
5 (3)
Обучение предварительному исчислению, тригонометрическому исчислению и дифференциальному исчислению
См. таких репетиторов
Смотрите таких репетиторов 9(-1) = [[3 2],[-1,5]]/(5*3 — -2*1),
X = [[3 2],[-1,5]] [[16 ],[10]] / 17,
X = [[3*16+2*10],[-1*16+5*10]]/17,
X = [[68],[34] ]/17,
X = [[4],[2]], или
x = 4, y = 2.
Голосовать за 0 голос против
Подробнее
Отчет
Парвиз Ф. ответил 06.01.14
Репетитор
4,8 (4)
Профессор математики в муниципальных колледжах
См. таких репетиторов
Смотрите таких репетиторов
5 x -2y = 16
x + 3y = 10
3 L 5 — 2L 16 L 17 0 L 68 L 1 0 L 4 L 1 0 L 4 L 1 0 L 4
2 L 1 3 л 10 л 1 3 л 10 л 1 3 л10 л 0 3 л 6 л 0 1 л 2
Голосовать за 0 голос против
Подробнее
Отчет
Брэд М. ответил 05.01.14
Репетитор
4.9 (697)
Capsim-BSG-GloBus, Финансы, Экономика, Математика, Физика-МЭ, Управление, Схемы
Об этом репетиторе ›
Об этом репетиторе ›
Эй, Чани — обратное значение равно «транспонированному ‘прикрепленному’, деленному на ‘определитель'» (юк!)
3 -1
2 5 .
3/17 2/17
3
33
-1/17 5/17 is A inv … A inv * A = проверка подлинности «I» … решение A inv * B …
x= 68 старше 17 или 4 … y= 34 старше 17 или 2 ==> (4,2) работает … С уважением 🙂
Голосовать за 0 голос против
Подробнее
Отчет
Все еще ищете помощи? Получите правильный ответ, быстро.
Задайте вопрос бесплатно
Получите бесплатный ответ на быстрый вопрос.
Ответы на большинство вопросов в течение 4 часов.
ИЛИ
Найдите онлайн-репетитора сейчас Выберите эксперта и встретьтесь онлайн. Никаких пакетов или подписок, платите только за то время, которое вам нужно.
Свойства обратных матриц — веб-формулы
Свойства обратных матриц:
Если A неособое, то 9 тоже.0084 А -1 и ( А -1 ) -1 = А
Если A и B невырожденные матрицы, то AB невырожденная и ( AB ) -1 = B -1 A — 16 — 16
Если A не единственное число, то ( A T ) -1 = ( A -1 ) T
Если А и B являются матрицами с AB=I n , тогда A и B являются обратными друг другу.
Notice that the fourth property implies that if AB = I then BA = I
Let A , A 1 and A 2 be n×n матриц верны следующие утверждения:
1. Если А -1 = B , затем A (столбец B ) = e k
2. Если A имеет обратную матрицу, то обратная матрица только одна.
3. Если a 1 и A 2 Имеют инверсии, затем A 1 A 2 имеет инверс и ( A 1 A 692666692666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666669ENTARI. = А 1 -1 А 2 -1
4. Если A имеет обратное, тогда x = A -1 d является решением Ax = d и это единственное решение.
5. Следующие эквивалентны:
(i) A имеет обратное.
(ii) det ( A ) не равно нулю.
(iii) Ax = 0 подразумевает x = 0.
Если c является любым ненулевым скаляром, то cA является обратимым и (cA) -1 = A -1 /c.
Для n = 0, 1, 2…, A n является обратимым и (A n ) -1 = A -n = (A -1 ) n .
Если A -это квадратная матрица, а n> 0 Тогда:
A -N = (A -1 ) N
Пример 1 : A —3 -3 —3 -3 —3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3
). матрица:
Решение: Прежде всего, нам нужно найти обратную заданную матрицу. Метод нахождения обратного применим только для матриц 2 × 2.
Шаги следующие:
[1] Перестановка ведущих диагональных элементов:
-7 → 2
2 → -7
[2] Изменить знаки двух других элементов:
-3 → 3
4 → -4
[3] Найдите определитель |A|
[4] Умножить результат [2] на 1/|A|
Теперь:
Пример 2 : Учитывая матрицу A , проверьте, что указанная матрица на самом деле является обратной.
Ответы на большинство вопросов в течение 4 часов.
Если A неособое, то 9 тоже.0084 А -1 и ( А -1 ) -1 = А
Если A и B невырожденные матрицы, то AB невырожденная и ( AB ) -1 = B -1 A — 16 — 16 Если A не единственное число, то ( A T ) -1 = ( A -1 ) T
Если А и B
1. Если А -1 = B , затем A (столбец B ) = e k
2. Если A имеет обратную матрицу, то обратная матрица только одна.
3. Если a 1 и A 2 Имеют инверсии, затем A 1 A 2 имеет инверс и ( A 1 A 692666692666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666669ENTARI. = А 1 -1 А 2 -1
4. Если A имеет обратное, тогда x = A -1 d является решением Ax = d и это единственное решение.
5. Следующие эквивалентны:
(i) A имеет обратное.
(ii) det ( A ) не равно нулю.
(iii) Ax = 0 подразумевает x = 0.
Для n = 0, 1, 2…, A n является обратимым и (A n ) -1 = A -n = (A -1 ) n .
Если A -это квадратная матрица, а n> 0 Тогда:
A -N = (A -1 ) N
Пример 1 : A —3 -3 —3 -3 —3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3
Решение: Прежде всего, нам нужно найти обратную заданную матрицу. Метод нахождения обратного применим только для матриц 2 × 2.
[1] Перестановка ведущих диагональных элементов:
-7 → 2
2 → -7
-3 → 3
4 → -4
Теперь: