Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Systems of Linear Equations





Consider system of m linear equations with n unknowns:

 

 

(2)

 

 

Definition. The numbers are called a solution of system (2) if substituting them into the equations, we obtain true equalities.

Definition. A system of equations (2) is said to be consistent if it has at least one solution, and it is said to be inconsistent if it has no solutions.

Definition. A system is called determined if it has a unique solution, and it is called undetermined if it has many solutions.

For example, the system of equations

has no solutions, i.e., it is inconsistent, because its left-hand sides are equal, while the right-hand sides are different.

is consistent, but undetermined, because it has infinitely many solutions. Reducing the second equation by 3, we obtain two identical equations.

 

Consider the following system of n linear equations with n unknowns

(3)

It is required to find a solution of system (3), expressed in terms of the coefficients and the free terms , where (from 1 to n).

 

Cramer’s Rule

 

To solve system (3), we multiply the first equation by А 11, the second by А 21, etc., the last equation is multiplied by Аn 1. Then, we sum the equations and collect similar terms:

Consider the n th-order determinant composed of the coefficients of system (3):

. (4)

 

 

The coefficient of х 1 is the sum of the products of the element of the first column and their algebraic complements. According to property 9, it equals determinant (4).

The coefficients of the unknowns are the products of the elements of the second, third, …, n th columns by the algebraic complements of the elements of the first column; consequently, they equal zero by property 10.

The right-hand side is the product of the free terms and the algebraic complements of the elements of the first column; consequently, it equals the determinant (4) in which the first column is replaced by the column of free terms:

, .

Expressions for the other unknowns are obtained in a similar way: we multiply system (3) by the algebraic complements of the n corresponding columns

, , (5)

where is the principal determinant of the system and the хi are the auxiliary determinants obtained from the principal one by substituting the free term column for the i th columns.

Example. Solve the system of equations

Let us evaluate the principal determinant of the system:

.

To obtain zeros in the first row, we leave the third column unchanged; multiply it by –2 and add to the first column; then multiply it by 3 and add to the second column.

Let us calculate the auxiliary determinants.  х 1 is derived from  by replacing the first column by the free terms:

х 2 is derived from  by replacing the second column by the free terms:

х 3 is derived from by replacing the third column by the free terms. Zeroes are obtained in the third row by adding the second column multiplied by –4 and 4 to the first and third columns, respectively:

By Cramer's rule (5) we obtain

; ;

1. In (5), the principal determinant must be different from zero. In this case, system (3) has a unique solution.

2. If =0 and one of the auxiliary determinants does not equal zero ( x 0), then the system has no solutions at school, we would say that division by zero is not allowed.

3. If =0 and all of the auxiliary determinants equal zero ( xi =0), then the system has infinitely many solutions.

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 955. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...


Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Именные части речи, их общие и отличительные признаки Именные части речи в русском языке — это имя существительное, имя прилагательное, имя числительное, местоимение...

Интуитивное мышление Мышление — это пси­хический процесс, обеспечивающий познание сущности предме­тов и явлений и самого субъекта...

Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...

Кран машиниста усл. № 394 – назначение и устройство Кран машиниста условный номер 394 предназначен для управления тормозами поезда...

Приложение Г: Особенности заполнение справки формы ву-45   После выполнения полного опробования тормозов, а так же после сокращенного, если предварительно на станции было произведено полное опробование тормозов состава от стационарной установки с автоматической регистрацией параметров или без...

Измерение следующих дефектов: ползун, выщербина, неравномерный прокат, равномерный прокат, кольцевая выработка, откол обода колеса, тонкий гребень, протёртость средней части оси Величину проката определяют с помощью вертикального движка 2 сухаря 3 шаблона 1 по кругу катания...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия