Решение системы линейных уравнений
Пример
Проверьте совместность системы линейных уравнений и в случае совместности решите ее тремя способами:
- по формулам Крамера;
- матричным методом (с помощью обратной матрицы);
- методом Гаусса.
Решение
Проверка системы уравнений на совместность
Проверим систему уравнений на совместность. Для этого приведем расширенную матрицу системы к диагональному виду. Умножим 1-ю строку на 2, 2-ю строку на 6, 3-ю строку на 3. Вычтем 1-ю строку из 2-й, 3-й.
Упростим строки, для этого 1-ю строку разделим на 2, 2-ю строку разделим на 2. Умножим 2-ю строку на -2, 3-ю строку на 5. Вычтем 2-ю строку из 3-й.
Упростим строки, для этого 2-ю строку разделим на -2, 3-ю строку разделим на 39.
Минор 3-го порядка основной матрицы системы не равен нулю. Ранг основной матрицы системы равен 3. Минор 3-го порядка расширенной матрицы системы не равен нулю. Ранг расширенной матрицы системы равен 3. Ранги основной и расширенной матрицы системы равны -по теореме Кроннекера-Капели система уравнений совместна.
Решение системы уравнений методом Крамера
Решим систему уравнений методом Крамера:
Решение системы уравнений методом обратной матрицы
Решим систему уравнений при помощи обратной матрицы:
Алгебраические дополнения:
Обратная матрица:
Решение системы уравнений методом Гаусса
Решим систему уравнений методом Гаусса. Исходная система уравнений в соответствии с элементарными преобразованиями эквивалента следующей системе:
Ответ: .