Слайд 1Дисциплина МАТЕМАТИКА
Лектор: Юлия Абдулловна Ахкамова,
доцент кафедры математики и методики обучения математике ЮУрГГПУ
akhkamovayua@cspu.ru
Слайд 2Балльно-рейтинговая система 1 курс
Он-лайн 1 лекции 5 баллов (max 1*5=5);
3
лаб. занятия по 5 баллов(max 3*5=15);
Контрольная работа №1 задачи 1,3а,б.в,8 (max 60);
Защита-обсуждение занятий или кр (электронного варианта) max 10 баллов);
Зачетная работа до 20 баллов .
60 баллов и выше «Зачтено»,
Слайд 32 Учебный вопрос.
Вычисление ранга матрицы путем приведения её к треугольному
виду.
Слайд 4Определение. Матрица произвольной размерности называется трапециевидной или ступенчатой матрицей, если
она имеет вид
Слайд 5Определение. Элементарными преобра-зованиями строк матрицы называются:
1) вычеркивание нулевой строки;
2)
умножение строки на любое ненулевое число;
3) перемена местами двух строк
матрицы;
4) прибавление к элементам одной строки соответствующих элементов другой строки, умноженных на некоторое число;
Слайд 6Ступенчатая матрица получается из исходной с помощью элементарных преобразований строк
(методом нулей и единиц).
Определение. Рангом матрицы размерности m×n называется
количество ненулевых строк в эквивалентной ей ступенчатой матрице.
Слайд 10Теорема
Ранг матрицы не изменяется при транспонировании матрицы.
Слайд 11Решение и исследование систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ)
Слайд 12
Определение. Системой линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) с неизвестными х1,
х2, ..., хn называется система уравнений вида
- основная матрица системы (матрица коэффициентов системы).
столбец неизвестных.
-столбец
свободных членов.
Слайд 15Напомним, матрица А называется невырожденной матрицей,
если | A |
≠ 0.
Слайд 16Система линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) называется невырожденной СЛАУ, если ее
основная матрица невырожденная.
Слайд 17Определение. Решением СЛАУ системы линейных алгебраических уравнений называется совокупность чисел
(С1, С2,…, Сn), которые, при подстановке их вместо соответствующих неизвестных,
обращают каждое уравнение в верное равенство.
Слайд 18Несовместная (не имеет решений)
Совместная
определенная
(имеет единственное решение)
Совместная
неопределенная
(имеет множество решений)
СЛАУ
Слайд 19Учебный вопрос .
Матричный метод систем линейных алгебраических уравнений.
Слайд 20Рассмотрим систему n линейных алгебраических уравнений с n неизвестными.
Систему линейных
алгебраических уравнений можно записать в матричном виде следующим уравнением:
А ∙ Х = В
Слайд 21Здесь Х - неизвестная матрица.
Пусть матрица А невырожденная, тогда
существует А-1 и
А∙Х=В
А-1∙А∙Х=А-1∙В
Е∙Х=А-1∙В
Х=А-1∙В - решение СЛАУ матричным методом.
Слайд 22
Алгоритм решений системы линейных уравнений матричным методом
1) Составить основную матрицу
СЛАУ.
2) Вычислить ее определитель.
3) Если определитель не равен нулю,то находим
обратную матрицу.
4)Умножить обратную матрицу на столбец свободных коэффициентов в указанном порядке:
Х=А-1∙В
Слайд 23Учебный вопрос.
Метод Крамера систем линейных алгебраических уравнений.
Слайд 24Габриэль Крамер (31 июля 1704 – 4 января 1752). Швейцарский
математик, ученик и друг Иоганна Бернулли, один из создателей линейной
алгебры.
Слайд 25Рассмотрим систему n линейных алгебраических уравнений с n неизвестными.
Слайд 26Теорема. Пусть дана система линейных алгебраических уравнений, в которой число
уравнений совпадает с числом неизвестных, т.е. m=n и определитель матрицы
системы Δ=detA≠0.
Тогда данная система имеет единственное решение, определяемое по формулам:
(1)
где определитель Δj получен из определителя Δ матрицы путем замены j-го столбца столбцом свободных членов.
Формулы (1) называются формулами Крамера.
Слайд 28
Алгоритм решений системы линейных уравнений методом Крамера
1) Составить основную матрицу
СЛАУ.
2) Вычислить ее определитель Δ.
3) Если определитель не равен нулю,
то находим Δj.
4)Найти значения переменных:
Слайд 29Пример. Решить систему методом Крамера
Решение. Найдем определитель матрицы системы
Слайд 30Так как определитель матрицы системы не равен нулю, то система
имеет единственное решение.
Слайд 31Вычислим определители Δ1, Δ2, Δ3
Слайд 32По формулам Крамера
Итак, решение системы (–1; –1; 2)