Линейная алгебра

Гуманитарные науки

У нас студенты зарабатывают деньги

 Дипломы, работы на заказ, недорого

 Контрольные работы

Контрольные работы

 Репетиторы онлайн по английскому

Репетиторы онлайн по английскому

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

История искусства
Стили в архитектуре и дизайне
История дизайна
Электротехника
Курсовой расчет
ТОЭ типовые задания примеры решения задач
Линейные цепи постоянного тока
Комплексный метод расчета
цепей синусоидального тока
Электрические цепи с
взаимной индуктивностью
Расчет неразветвленных
магнитных цепей
Электромагнитные устройства
Трансформаторы
Однофазный асинхронный двигатель
Электронно-оптические приборы
Электронные усилители и генераторы
Источники питания электронных устройств
Измерение тока и напряжения
Работа электрической машины
постоянного тока в режиме генератора
Генераторы
Лабораторные работы
Контрольная работа
Конспект лекций
Графика
Начертательная геометрия
Решение практических задач
Математика
Методические указания к выполнению
контрольных работ
Решение линейных дифференциальных
уравнений
Поверхности второго порядка
Интегрирование
Предел
Линейная функция
Матрица
Физика
Оптика лекции и примеры решения задач
Электростатика
Туриcтические
достопримечательности
Мексика
Биосферный резерват Сиан-Каан
Ольмеки
Пуэбла-де-Сарагоса
Великая Пирамида Чолула
Кафедральный собор Успения
Пресвятой Богородицы в Мехико
Замок Чапультепек (Castillo de Chapultepec)
Памятник героям независимости
Пирамида Солнца
Францисканские миссии в Сьерра-Горде
Церковь Святого Михаила Архангела
Достопримечательности
Гуанахуато Ла Валенсиана
Алхондига де Гранадитас
Иконографический музей Дон Кихота
Белгород
экскурсия по центральной части г. Белгорода

Смоленский собор

Белгородский государственный
академический театр
Свято-Троицкий бульвар
Санкт Петербург

Мосты Санкт-Петербурга

Троицкий мост
Банковский мост с четырьмя грифонами
Демидов мост через канал Грибоедова
Виды и организация туризма
Культурно-познавательный туризм
Деловой туризм.
Рекреационный туризм
Образовательный туризм
ШОП-ТУР
Религиозный туризм
Экологический туризм
Приключенческий туризм
тур «Затерянный город» в Таиланде
Анимация – новое направление в туризме
Сельский туризм
Горнолыжный туризм
Культурное наследие народов Майя
САМЫЕ РАННИЕ МАЙЯ
ПОСЕЛЕНИЯ РАННЕАРХАИЧЕСКОГО
ПЕРИОДА
ПОЯВЛЕНИЕ КУЛЬТУРЫ МАЙЯ
расцвет культуры «мирафлорес»
ЦЕНТРАЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ МАЙЯ.
КУЛЬТУРА «ТСАКОЛ»
В позднеклассический период искусство майя
ИЦЫ И ГОРОД МАЙЯПАН
МАЙЯ-МЕКСИКАНСКИЕ ДИНАСТИИ
В ЮЖНОЙ ОБЛАСТИ
Государство древних майя
МИРОВОЗЗРЕНИЕ МАЙЯ
Диего де Ланда
Развитие туризма в
Новосибирской области

Туристические фирмы

Для отдыхающих в Краснозерском районе

Колыванский район

Памятники археологии

 

Пример 4. Линия, заданная уравнением r=r(j) в полярной системе координат. Требуется:

построить линию по точкам, начиная от j=0 до j=2p и придавая j значения через промежуток ;

найти уравнение данной линии в декартовой системе координат, у которой начало совпадает с полюсом, а положительная полуось абсцисс  с полярной осью;

по уравнению в декартовой прямоугольной системе координат определить, какая это линия:

.

Решение:

1) Рассмотрим первый способ построения кривой. Придавая углу значения через промежуток , вычисляем соответствующие значения, радиуса r и записываем в виде таблицы найденные полярные координаты точек.

j

0

p

r

0,25

0,26

0,29

0,36

0,5

0,81

1,71

6,57

¥

j

2p

r

6,57

1,71

0,81

0,5

0,36

0,29

0,26

0,25

По найденным точкам строим кривую в полярной системе координат (см. рис.)

 

 Рис.

2) Перейдем к прямоугольным координатам, используя формулы:

  и .

Подставляя выражение для r и соsj в заданное уравнение

,

получаем:

.

Выполняем преобразования, чтобы освободиться от знаменателя.

;

, ;

.

Перенося 2х в правую часть и возводя в квадрат обе части равенства, имеем:

.

Преобразуя, получаем уравнение кривой в каноническом виде.

 - парабола.

3) Полученное уравнение определяет параболу, ось симметрии которой ось абсцисс, а вершина находится в точке , ветви направлены влево.

Данные результаты соответствуют результатам, полученным ранее (см. рис.).

Пример 5. Дана система линейных уравнений:

доказать ее совместность и решить тремя способами:

Методом Гаусса;

По формулам Крамера;

Средствами матричного исчисления.

Решение: Теорема Кронекера-Капелли. Система совместна тогда и только тогда, когда ранг матрицы этой системы равен рангу ее расширенной матрицы, т. е. r(A)=r(A1), где

,.

Расширенная матрица системы имеет вид:

.

Умножим первую строку на (–3),а вторую на (2); прибавим после этого элементы первой строки к соответствующим элементам второй строки; вычтем из второй строки третью. В полученной матрице первую строку оставляем без изменений.

~

Разделим элементы третьей строки на (6) и поменяем местами вторую и третью строки:

~~

Умножим вторую строку на (–11) и прибавим к соответствующим элементам третьей строки.

~

Разделим элементы третьей строки на (10).

~~.

Найдем определитель матрицы А.

.

Следовательно, r(A)=3. Ранг расширенной матрицы r(A1) так же равен 3, т.е.

r(A)=r(A1)=3  Þ система совместна.

1) Исследуя систему на совместность, расширенную матрицу преобразовали по методу Гаусса.

  Метод Гаусса состоит в следующем:

Приведение матрицы к треугольному виду, т. е. ниже главной диагонали должны находиться нули (прямой ход).

Из последнего уравнения находим х3 и подставляем его во второе, находим х2, и зная х3, х2 подставляем их в первое уравнение, находим х1 (обратный ход).

Запишем, преобразованную по методу Гаусса, расширенную матрицу

~

в виде системы трех уравнений:

  Þ х3=1

х2=х3 Þ  х3=1

 2х1=4+х2+х3 Þ 2х1=4+1+1  Þ

Þ  2х1=6 Þ х1=3

Ответ: х1=3 , х2=1, х3=1. 

2) Решим систему по формулам Крамера: если определитель системы уравнений Δ отличен от нуля, то система имеет единственное решение, которое находится по формулам

.

Вычислим определитель системы Δ:

Т.к. определитель системы отличен от нуля, то согласно правилу Крамера, система имеет единственное решение. Вычислим определители Δ1, Δ2, Δ3. Они получаются из определителя системы Δ заменой соответствующего столбца на столбец свободных коэффициентов.

Находим по формулам неизвестные:

Ответ: х1=3 , х2=1, х3=1.

3) Решим систему средствами матричного исчисления, т. е. при помощи обратной матрицы.

А×Х=В  Þ Х=А-1× В, где А-1 – обратная матрица к А,

  - столбец свободных членов,

  - матрица-столбец неизвестных.

Обратная матрица считается по формуле:

  (*)

где D - определитель матрицы А, Аij – алгебраические дополнения элемента аij матрицы А. D = 60 (из предыдущего пункта). Определитель отличен от нуля, следовательно, матрица А обратима, и обратную к ней матрицу можно найти по формуле (*). Найдем алгебраические дополнения для всех элементов матрицы А по формуле:

Аij=(-1)i+j Mij .

 

 

 

 

Запишем обратную матрицу.

.

Сделаем проверку по формуле: А-1× А=Е.

А-1А=

Вывод: так как произведение А-1× А дает единичную матрицу, то обратная матрица А-1 найдена верно и решение системы определяется по формуле Х=А-1×В.

.

Ответ:  х1=3 , х2=1, х3=1. 

Проверка. Подставим полученные значения в систему. Получим:

Т. к. неизвестные х1 , х2, х3 обратили каждое уравнение в тождество, то они найдены верно. 

Пример 6. Решить систему методом Гаусса и найти какие-нибудь два базисных решения системы.

Решение:

Расширенная матрица данной системы имеет вид

Выполним прямой ход метода Гаусса.

Умножим первую строку на (-1) и прибавим ко второй и третьей строке. Получим

Меняем местами вторую и третью строки матрицы. Получаем

Вторую строку умножаем на (-2) и прибавляем к третьей. Получаем

Разделим третью строку на 2. Получим

Итак, прямой ход осуществлен, в результате преобразования матрицы получим систему уравнений, эквивалентную заданной

Обратный ход позволяет последовательно определить все неизвестные системы. Так как система содержит 5 неизвестных и всего 3 уравнения, то выберем x4, x5 - свободными переменными, а x1, x2 x3 – базисными переменными.

Из последнего уравнения находим x3=3-x4-x5 и подставляем во второе уравнение для определения x2. Получаем

Подставляем найденные x2 и x3 в первое уравнение и находим x1=6+x2-x3+x4-x5=6+ -3+x4 +x5 +x4-x5;

x1=3,5+2,5x4-0,5x5.

В результате получаем общее решение системы

.

Одно базисное решение получаем при x4=x5=0, т.е. x1=3,5; x2=0,5; x3=3 или X1=(3,5; 0,5; 3; 0; 0).

Чтобы получить другое базисное решение, достаточно задать x4=1; x5=0, тогда x1=6; x2=1; x3=2 или X2=(6; 1; 2; 1; 0).

Математика примеры решения задач