Определитель матрицы
Вид в матричной форме, определитель матрицы, алгебраического дополнения и всех элементов матрицы, транспоная матрица. Метод Крамера, правило Крамера — способ решения квадратных систем линейных алгебраических уравнений с определителем основной матрицы.
Рубрика | Математика |
Вид | задача |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.11.2010 |
Размер файла | 93,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Оглавление
- Задача 1
- Задача 2
- Задача 3
- Задача 4
- Задача 5
Задача 1
Вычислить определитель 4-го порядка.
Решение:
Определитель 4-го порядка находится по формуле:
,
где
aij - элемент матрицы;
Мij - минора элемента aij. Минора элемента aij матрицы А называется определитель матрицы, которая была получена путем удаления из матрицы А строк и столбцов, которые содержат элемент aij
Задача 2
Решить систему матричным способом.
Решение:
1. Введем обозначения:
Тогда в матричной форме система имеет вид , т.е.
А-1-обратная матрица, которая существует только тогда, когда исходная матрица А невырожденная, т.е.
2. Найдем определитель матрицы по формуле:
Так как , то матрица А - невырожденная и обратная матрица А-1 существует и единственная.
3. Найдем обратную матрицу по формуле:
, где
- присоеденненая матрица, элементы которой равны алгебраическим дополнениям элементов матрицы , и затем транспонированная.
a. найдем алгебраического дополнения всех элементов матрицы:
Получается матрица
b. транспонируем матрицу (т.е. матрица AT, полученная из исходной матрицы заменой строк на столбцы)
c. обратная матрица равна:
4. Находим значение переменных х1,х2,х3:
Х1=-27, Х2=36, Х3=-9
Задача 3
Решить систему методом Крамера
Решение:
Метод Крамера (правило Крамера) -- способ решения квадратных систем линейных алгебраических уравнений с ненулевым определителем основной матрицы (причём для таких уравнений решение существует и единственно)
1. Данную систему представим в виде матрицы:
2. Найдем определители:
,
(, т.е. можно применить метод Крамера)
;
.
3. Найдем значение x, y:
,
,
Задача 4
Найти общее решение системы, используя метод Жордана-Гаусса:
Решение:
Данную систему представим в виде матрицы:
Шаг 1.
В качестве разрешающего элемента удобнее взять элемент а11=1 (т.к. при делении на «1» число остается без изменения). Делим элементы строки на разрешающий элемент а11. Разрешающие переменную х1 следует исключить из остальных уравнений, поэтому в новой матрице в первом столбце во всех строках (кроме 1 строки) необходимо поставить значение «0». Другие элементы новой матрицы находим по правилу прямоугольника:
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
Шаг 2.
В полученной матрице в качестве разрешающего элемента берем не равный нулю элемент из любой строки, кроме первой, например а22=5. Делим элементы разрешающей второй строки на «5». Все элементы первого столбца, кроме а11 берем равные «0», а остальные элементы находим по правилу прямоугольника:
; ;
; ;
;
Шаг 3.
В полученной матрице в качестве разрешающего элемента берем не равный нулю элемент из любой строки, кроме первой и второй, например а33=1. Делим элементы разрешающей второй строки на «1». Все элементы первого и второго столбца, кроме а11=1 и а22=1 берем равные «0», а остальные элементы находим по правилу прямоугольника:
;
;
;
Шаг 4.
Так как больше строк в качестве разрешающих не осталось, выписываем систему уравнений, которая соответствует последней матрице:
Предполагаем, что х4 - это любое число С, тогда
Х1=3,8-3,4С; Х2=23,6-7,8С; Х3=-33+С
Задача 5
Даны векторы.
Найти:
Решение:
Вектором называется направленный отрезок АВ с начальной точкой А и конечной точкой В.
Из данных уравнений выделим координаты векторов:
, где координатами являются (x,y,z)
т.е. координатами вектора являются (18,2,1), а координатами вектора являются (1,-2,17).
1. Скалярное произведение векторов находится по формуле:
2. Длина вектора определяется по формуле:
Подобные документы
Метод Гаусса - последовательное исключение переменных из системы уравнений. Определение понятия расширенной матрицы. Метод Крамера, расчет определителя системы. Метод обратной матрицы. Расчет алгебраических дополнений для элементов полученной матрицы.
презентация [184,4 K], добавлен 21.09.2013Сущность и содержание метода Крамера как способа решения квадратных систем линейных алгебраических уравнений с ненулевым определителем основной матрицы. Содержание основных правил Крамера, сферы и особенности их практического применения в математике.
презентация [987,7 K], добавлен 22.11.2014Исследование метода квадратных корней для симметричной матрицы как одного из методов решения систем линейных алгебраических уравнений. Анализ различных параметров матрицы и их влияния на точность решения: мерность, обусловленность и разряженность.
курсовая работа [59,8 K], добавлен 27.03.2011Назначение и определение алгебраического дополнения элемента определителя. Особенности неоднородной системы линейных алгебраических уравнений. Определение размера матрицы. Решение системы уравнений методом Крамера. Скалярные и векторные величины.
контрольная работа [320,1 K], добавлен 13.07.2009Понятие матрицы, прямоугольная матрица размера m x n - совокупность mn чисел, расположенных в виде прямоугольной таблицы, содержащей m строк и n столбцов. Численная характеристика квадратной матрицы - ее определитель. Действия над матрицами, ранг матрицы.
реферат [87,2 K], добавлен 01.08.2009Понятие матрицы, ее ранга, минора, использование при действиях с векторами и изучении систем линейных уравнений. Квадратная и прямоугольная матрица. Элементарные преобразования матрицы. Умножение матрицы на число. Класс диагональных матриц, определители.
реферат [102,8 K], добавлен 05.08.2009Решение системы линейных уравнений по правилу Крамера и с помощью обратной матрицы. Нахождение ранга матрицы. Вычисление определителя с помощью теоремы Лапласа. Исследование на совместимость системы уравнений, нахождение общего решения методом Гауса.
контрольная работа [97,3 K], добавлен 24.05.2009Линейные операции над матрицами. Умножение и вычисление произведения матриц. Приведение матрицы к ступенчатому виду и вычисление ранга матрицы. Вычисление обратной матрицы и определителя матрицы, а также решение систем линейных уравнений методом Гаусса.
учебное пособие [658,4 K], добавлен 26.01.2009Система линейных алгебраических уравнений. Основные формулы Крамера. Точные, приближенные методы решения линейных систем. Алгоритм реализации метода квадратных корней на языке программирования в среде Matlab 6.5. Влияние мерности, обусловленности матрицы.
контрольная работа [76,6 K], добавлен 27.04.2011Вычисление и построение матрицы алгебраических дополнений. Решение системы линейных уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матрицы и методом Гаусса. Определение главной и проверка обратной матрицы. Аналитическая геометрия на плоскости.
контрольная работа [126,9 K], добавлен 20.04.2016