Ćwiczenia - Układy równań liniowych jednorodnych

Nasza ocena:

3
Pobrań: 42
Wyświetleń: 504
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Ćwiczenia - Układy równań liniowych jednorodnych - strona 1 Ćwiczenia - Układy równań liniowych jednorodnych - strona 2 Ćwiczenia - Układy równań liniowych jednorodnych - strona 3

Fragment notatki:

5. Układy równań liniowych jednorodnych
Układ równań liniowych
nazywamy układem równań liniowych jednorodnych.
Układ równań liniowych jednorodnych ma zawsze rozwiązanie zerowe , które nazywa się też rozwiązaniem trywialnym. Twierdzenie
Warunkiem koniecznym i dostatecznym istnienia nietrywialnego rozwiązania układu równań liniowych jednorodnych jest, aby rząd macierzy współczynników był mniejszy od liczby niewiadomych .
Przykład
Układ równań
oprócz rozwiązania zerowego , , , ma także rozwiązanie niezerowe, gdyż
, , .
Rozważmy układ równań Twierdzenie
Warunkiem koniecznym i dostatecznym istnienia nietrywialnego rozwiązania układu równań liniowych jednorodnych o niewiadomych jest, aby .
Przykład
Układ równań
ma tylko rozwiązanie zerowe, gdyż
.
Przykład
Układ równań
ma rozwiązanie niezerowe, gdyż
oraz .
Rozwiązywanie układów równań za pomocą operacji elementarnych.
Niech dany będzie układ równań
Macierz podstawowa tego układu ma postać
Tworzymy macierz rozszerzoną (uzupełnioną)
.
Wykonując operacje elementarne, sprowadzamy macierz do postaci kanonicznej (bazowej), w rezultacie otrzymamy postać kanoniczną macierzy Niewiadome , , , , których współczynniki są elementami macierzy nazywamy zmiennymi bazowymi, natomiast zmienne , , , nazywamy zmiennymi niebazowymi (swobodnymi). Zmienne niebazowe traktuje się dalej jako parametry, tzn. przyjmujemy , , , . Otrzymamy wtedy układ postaci
.
Rozwiązanie tego układu nazywa się rozwiązaniem ogólnym.
Przykład
Metodą operacji elementarnych rozwiązać układ równań
Macierz jest postaci
Postać kanoniczna tej macierzy jest następująca
Stąd wynika, że zmienne są bazowe, a zmienne niebazowe. Przyjmując , możemy napisać rozwiązanie ogólne
.
Jeżeli postać kanoniczna macierzy jest następująca
przy czym co najmniej jeden z elementów , , jest różny od zera, to dany układ jest sprzeczny.
Przykład
Rozwiązać układ równań metodą operacji elementarnych


(…)

…
5. Układy równań liniowych jednorodnych
Układ równań liniowych
nazywamy układem równań liniowych jednorodnych.
Układ równań liniowych jednorodnych ma zawsze rozwiązanie zerowe , które nazywa się też rozwiązaniem trywialnym. Twierdzenie
Warunkiem koniecznym i dostatecznym istnienia nietrywialnego rozwiązania układu równań liniowych jednorodnych jest, aby rząd macierzy współczynników był mniejszy…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz