Решение задач по математике Вычислить интеграл Школьный курс математики Алгебра матриц Вычислить пределы Вычисление определенного интеграла  Вычислить криволинейный интеграл Двойной интеграл Тройной интеграл

Контрольная по математике. Матричные уравнения

Обратная матрица

. Матричные уравнения. Системы линейных алгебраических уравнений.

Задания для подготовки к практическому занятию

Прочитайте §3,4 лекций и предложенные примеры. Ответьте письменно на вопросы и решите задачи.

Примеры.

Даны матрицы:

1. Существуют ли обратные для данных матриц? Если да, найдите и выполните проверку.

Решение: Матрица А квадратная, ее определитель равен , следовательно, А-1 существует. Матрица В квадратная, но ее определитель , следовательно, В-1 не существует. Матрица С размера 3´2, не квадратная, следовательно, С-1 не существует.

Найдем обратную матрицу для матрицы А. Прежде всего, транспонируем матрицу А:

.

Составим присоединенную матрицу из алгебраических дополнений к элементам матрицы АТ:

Вычислим обратную матрицу по формуле

.

Проверим: произведение матрицы и ее обратной должно быть единичной матрицей

,

что и требовалось доказать, т.е. матрица А-1 найдена верно.

Замечание: удобнее перемножать целочисленные матрицы, поэтому мы сначала перемножили матрицы  и А, а результат домножили на дробь. Этим приемом мы будем пользоваться и далее.

Матрицы и определители

Найти координаты векторов  . Решение: Для того, чтобы найти координаты вектора, следует из координат конца вектора (вторая указанная в его названии точка) вычесть координаты начала (первая точка):

Аналитическая геометрия на плоскости

Предел последовательности

Предел функции

Определение производной функции, ее геометрический и физический смысл

Дифференциал функции Пример. Дана функция . Найти ее первый дифференциал dy

2. Решить матричные уравнения АХ=В и YА=В.

Решение: Уравнение АХ=В, если матрица А имеет обратную, решается по формуле Х=А-1В. Получаем:

 

Уравнение YА=В, если матрица А имеет обратную, решается по формуле Y=ВА-1. Получаем:

3. Записать систему линейных уравнений в виде матричного уравнения: 

Решение: Система линейных уравнений эквивалентна матричному уравнению АХ=В, где Х – столбец неизвестных; А – матрица коэффициентов при неизвестных в левых частях уравнений (необходимо следить за очередностью неизвестных в записи уравнения; если неизвестной в уравнении нет, значит, соответствующий коэффициент равен 0); В – столбец свободных коэффициентов:

; ;

4. Решить систему из п3 при помощи правила Крамера

Решение: Прежде всего, найдем определитель системы:

,

следовательно, система имеет единственное решение, которое можно найти по правилу Крамера. Для определения значения переменной х вычислим определитель , полученный из D заменой столбца коэффициентов при переменной х на столбец свободных коэффициентов:

, значит,  .

Аналогично, определитель  получаем из D заменой столбца коэффициентов при переменной y на столбец свободных коэффициентов:

,

.

Далее, определитель  получаем из D заменой третьего столбца на столбец свободных коэффициентов:

Таким образом, решением системы является тройка чисел (-1;1;1). Подстановкой в уравнения системы убеждаемся, что решение найдено верно.



На главный раздел сайта: Контрольная по математике