Розрахунково-графічна робота №1 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Розрахунково-графічна робота №1



РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА №1

 

ЛІНІЙНА АЛГЕБРА

 

1.1 МАТРИЦІ І ВИЗНАЧНИКИ

Завдання 1.1.

 

1. Обчислити визначник 3-го порядку, використовуючи метод Саррюса (або метод трикутників) і метод розкладання за мінорами для довільного ряду.

2. Обчислити визначник вищого порядку.

3. Привести матрицю до ступінчастого вигляду і обчислити ранг матриці.

4. Виконати дії з матрицями.

5. Обчислити значення многочлена від матриці .

6. Знайти невідому матрицю з рівняння

Зразок розв’язання

 

1.Обчисліть визначник 3-го порядку:

1) за правилом Саррюса (або правило трикутників). Це правило полягає в наступній рівності:

 

.

Таким чином,

 

2) Друге правило обчислення називається розкладанням за елементами довільного рядка (або стовпця). Наприклад, розкладання за елементами першого рядка має вигляд:

 

.

Визначник

Розкладемо за елементами третього стовпця, тобто

 

.

 

Як видно з наведених прикладів, обчислення визначників значно спрощується, якщо ряд визначника має тільки один елемент, відмінний від нуля. Цього можна завжди досягти, використовуючи властивості визначників. У визначнику

помножимо перший рядок на 2 і додаємо до другого, додаємо перший рядок до третього, отримаємо

.

 

2. Обчислити визначник вищого порядку

 

.

Розв’язання:

 

Використовуючи властивості визначника, знизимо порядок визначника. З цією метою додаємо п'ятий стовпець до першого:

 

;

в отриманому визначнику 4-го порядку четвертий стовпець помножимо на 3 і додаєм до першого стовпця, потім помножимо його на 2 і додаєм до другого стовпця, помножимо його на 8 і додаємо до третього стовпця, отримуємо

 

.

 

З наведеного прикладу зрозуміло, що обчислення визначників вищих порядків значно спрощується, якщо визначник привести до трикутного вигляду.

 

3. Привести матрицю до ступінчастого вигляду і обчислити ранг матриці

 

.

Розв’язання.

 

Говорять, що квадратна матриця має східчастий вигляд, якщо нижче її головної діагоналі стоять нульові елементи. Матриця приводиться до східчастого виду і за допомогою елементарних перетворень:

а) перестановка рядків,

б) множення рядка на число,

в) додавання до одного рядка іншого, помноженого на деяке число. Ранг матриці , , дорівнює кількості ненульових рядків еквівалентної їй матриці східчастого виду.

У першому стовпці цієї матриці нижче першого елемента отримаємо нульові елементи за допомогою перетворення в). Послідовно помножимо перший рядок матриці на (-2) і додаємо до другого рядка, помножимо на (-3) і додаємо до третього рядка, помножимо на (-2) і додаємо до четвертого рядка, отримаємо

.

Щоб отримати нулі в матриці до другої рядку додаємо третій рядок, помножений на (-1), результат напишемо на місці другого рядка. Далі, поділимо третій рядок на (-2), четвертий рядок на (-1), маємо

.

 

У другому стовпці отриманої матриці нижче другого елементу отримаємо нульові елементи. Послідовно помножимо другий рядок отриманої матриці на 2 і додаємо до третьому рядку, помножимо на 7 і додаємо до четвертого рядку, потім третій рядок поділимо на 9, четвертий рядок поділимо на 18. У новоствореній матриці в третьому стовпці нижче третього елемента отримаємо нульовий елемент: третій рядок помножимо на (-1) і додаємо до четвертого рядку, маємо

 

.

 

Звідки, .

 

4. Виконати дії з матрицями

 

.

 

Розв’язання. Позначимо

 

, , , .

Добуток має сенс, оскільки число стовпців матриці дорівнює числу рядків матриці . Знаходимо матрицю ,елементи якої , . Маємо

 

.

 

Добуток має сенс, оскільки таж кількість стовпчиків матриці дорівнює числу рядків матриці . Знаходимо матрицю , елементи якої , . Маємо

 

.

 

Різниця має сенс, оскільки матриці і мають однакову розмірність . Знаходимо шукану матрицю , елементи якої , . Маємо

.

 

Відповідь: Результатом є матриця

.

 

5. Обчислити значення многочлена від матриці , де

 

, .

 

Розв’язання.

При обчисленні значення многочлена від матриці замість підставляємо дану матрицю , а вільний член многочлена записуємо у матричній формі, тобто у вигляді , де одинична матриця того ж порядку, що й дана матриця . Таким чином,

,

 

1)

 

,

 

2) ,

 

3) .

 

Маємо

 

.

 

Відповідь: .

 

6. 1) Знайти невідому матрицю з рівняння

 

.

Розв’язання.

Індивідуальні завдання

 

Варіант № 1

 

1.1. 1.2. 1.3.

 

1.4.

 

1.5. , 1.6.

 

Варіант № 2

 

2.1. 2.2. 2.3.

 

2.4.

 

2.5. , 2.6.

 

 

Варіант № 3

 

3.1 3.2. 3.3.

 

3.4.

 

3.5. , 3.6.

 

 

Варіант № 4

 

4. 1. 4.2. 4.3.

 

4.4.

 

4.5. , 4. 6.

 

Варіант № 5

 

5.1. 5.2. 5.3.

 

5.4.

 

5.5. , 5.6.

 

 

Варіант № 6

 

6.1. 6.2. 6.3.

 

6.4.

 

6.5. , 6.6.

 

 

Варіант № 7

 

7.1. 7.2. 7.3.

 

7.4.

 

7.5. , 7. 6.

 

 

Варіант № 8

 

8.1. 8.2. 8.3.

 

8.4.

 

8.5. , 8.6.

 

Варіант № 9

 

9.1. 9.2. 9.3.

 

9.4.

 

9.5. , 9.6.

 

Варіант № 10

 

10.1. 10.2. 10.3.

 

10.4.

 

10.5. , 10.6.

 

Варіант № 11

 

11.1. 11.2. 11.3.

 

11.4.

 

11.5. , 11. 6.

 

 

Варіант № 12

 

12.1. 12.2. 12.3.

 

12.4.

 

12.5. , 12.6.

 

Варіант № 13

 

13.1. 13.2. 13.3.

 

13.4.

 

13.5. , 13.6.

 

Варіант № 14

 

14.1. 14.2. 14.3.

 

14.4.

 

14.5. , 14.6.

 

Варіант № 15

 

15.1. 15.2. 15.3.

 

15.4.

 

15.5. , 15.6.

 

Варіант № 16

 

16.1. 16.2. 16.3.

 

16.4.

 

16.5. , 16.6.

 

Варіант № 17

 

17.1. 17.2. 17.3.

 

17.4.

 

17.5. , 17.6.

 

Варіант № 18

 

18.1. 18.2. 18.3.

 

18.4.

 

18.5. , 18.6.

 

Варіант № 19

 

19.1. 19.2. 19.3.

 

19.4.

 

19.5. , 19.6.

 

Варіант № 20

 

20.1. 20.2. 20.3.

 

20.4.

 

20.5. , 20.6.

 

Варіант № 21

 

21.1. 21.2. 21.3.

 

21.4.

 

21.5. , 21.6.

 

Варіант № 22

 

22.1. 22.2. 22.3.

 

22.4.

 

22.5. , 22.6.

 

Варіант № 23

 

23.1. 23.2. 23.3.

 

23.4.

 

23.5. , 23.6.

 

Варіант № 24

 

24.1. 24.2. 24.3.

 

24.4.

 

24.5. , 24.6.

 

Варіант № 25

 

25.1. 25.2. 25.3.

 

25.4.

 

25.5. , 25.6.

 

 

Варіант № 26

 

26.1. 26.2. 26.3.

 

26.4.

 

26.5. , 26.6.

 

Варіант № 27

 

27.1. 27.2. 27.3.

 

27.4.

 

27.5. , 27.6.

 

Варіант № 28

 

28.1. 28.2. 28.3.

 

28.4.

 

28.5. , 28.6.

 

Варіант № 29

 

29.1. 29.2. 29.3.

 

29.4.

 

29.5. , 29.6. .

 

Варіант № 30

 

30.1. 30.2. 30.3.

 

30.4.

 

30.5. , 30.6. .

 

1.2 СИСТЕМИ ЛІНІЙНИХ РІВНЯНЬ

Завдання 1.2

Індивідуальні завдання

 

Варіант 1

 

1.1 1.2

 

1.3 1.4 1.5

 

 

Варіант 2

 

2.1 2.2

 

2.3 2.4 2.5

 

 

Варіант 3

 

3.1 3.2

 

3.3 3.4 3.5

 

 

Варіант 4

 

4.1 4.2

 

4.3 4.4 4.5

 

 

Варіант 5

 

5.1 5.2

 

5.3 5.4 5. 5

 

 

Варіант 6

 

6.1 6.2

 

6.3 6.4 6.5

 

 

Варіант 7

 

7.1 7.2

 

7.3 7.4 7.5

 

 

Варіант 8

 

8.1 8.2

 

8.3 8.4 8.5

 

 

Варіант 9

 

9.1 9.2

 

9.3 9.4 9.5

 

 

Варіант 10

 

10.1 10.2

 

10.3 10.4 10.5

 

 

Варіант 11

 

11.1 11.2

 

11.3 11.4 11.5

 

 

Варіант 12

 

12.1 12.2

 

12.3 12.4 12.5

 

Варіант 13

 

13.1 13.2

 

13.3 13.4 13.5

 

 

Варіант 14

 

14.1 14.2

 

14.3 14.4 14.5

 

 

Варіант 15

 

15.1 15.2

 

15.3 15.4 15.5

 

Варіант 16

 

16.1 16.2

 

16.3 16.4 16.5

 

 

Варіант 17

 

17.1 17.2

 

17.3 17.4 17.5

 

 

Варіант 18

 

18.1 18.2

 

18.3 18.4 18.5

 

 

Варіант 19

 

19.1 19.2

 

19.3 19.4 19.5

 

 

Варіант 20

 

20.1 20.2

 

20.3 20.4 20.5

 

 

Варіант 21

 

21.1 21.2

 

21.3 21.4 21.5

Варіант 22

 

22.1 22.2

 

22.3 22.4 22.5

 

 

Варіант 23

 

23.1 23.2

 

23.3 23.4 23.5

 

 

Варіант 24

 

24.1 24.2

 

24.3 24.4 24.5

 

 

Варіант 25

 

25.1 25.2

 

25.3 25.4 25.5

 

 

Варіант 26

 

26.1 26.2

 

26.3 26.4 26.5

 

 

Варіант 27

 

27.1 27.2

 

27.3 27.4 27.5

 

 

Варіант 28

 

28.1 28.2

 

28.3 28.4 28.5

 

 

Варіант 29

 

29.1 29. 2

 

29.3 29.4 29.5

 

 

Варіант 30

 

30.1 30.2

 

30.3 30.4 30.5 .

 

РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА №1

 

ЛІНІЙНА АЛГЕБРА

 

1.1 МАТРИЦІ І ВИЗНАЧНИКИ

Завдання 1.1.

 

1. Обчислити визначник 3-го порядку, використовуючи метод Саррюса (або метод трикутників) і метод розкладання за мінорами для довільного ряду.

2. Обчислити визначник вищого порядку.

3. Привести матрицю до ступінчастого вигляду і обчислити ранг матриці.

4. Виконати дії з матрицями.

5. Обчислити значення многочлена від матриці .

6. Знайти невідому матрицю з рівняння

Зразок розв’язання

 

1.Обчисліть визначник 3-го порядку:

1) за правилом Саррюса (або правило трикутників). Це правило полягає в наступній рівності:

 

.

Таким чином,

 

2) Друге правило обчислення називається розкладанням за елементами довільного рядка (або стовпця). Наприклад, розкладання за елементами першого рядка має вигляд:

 

.

Визначник

Розкладемо за елементами третього стовпця, тобто

 

.

 

Як видно з наведених прикладів, обчислення визначників значно спрощується, якщо ряд визначника має тільки один елемент, відмінний від нуля. Цього можна завжди досягти, використовуючи властивості визначників. У визначнику

помножимо перший рядок на 2 і додаємо до другого, додаємо перший рядок до третього, отримаємо

.

 

2. Обчислити визначник вищого порядку

 

.

Розв’язання:

 

Використовуючи властивості визначника, знизимо порядок визначника. З цією метою додаємо п'ятий стовпець до першого:

 

;

в отриманому визначнику 4-го порядку четвертий стовпець помножимо на 3 і додаєм до першого стовпця, потім помножимо його на 2 і додаєм до другого стовпця, помножимо його на 8 і додаємо до третього стовпця, отримуємо

 

.

 

З наведеного прикладу зрозуміло, що обчислення визначників вищих порядків значно спрощується, якщо визначник привести до трикутного вигляду.

 

3. Привести матрицю до ступінчастого вигляду і обчислити ранг матриці

 

.

Розв’язання.

 

Говорять, що квадратна матриця має східчастий вигляд, якщо нижче її головної діагоналі стоять нульові елементи. Матриця приводиться до східчастого виду і за допомогою елементарних перетворень:

а) перестановка рядків,

б) множення рядка на число,

в) додавання до одного рядка іншого, помноженого на деяке число. Ранг матриці , , дорівнює кількості ненульових рядків еквівалентної їй матриці східчастого виду.

У першому стовпці цієї матриці нижче першого елемента отримаємо нульові елементи за допомогою перетворення в). Послідовно помножимо перший рядок матриці на (-2) і додаємо до другого рядка, помножимо на (-3) і додаємо до третього рядка, помножимо на (-2) і додаємо до четвертого рядка, отримаємо

.

Щоб отримати нулі в матриці до другої рядку додаємо третій рядок, помножений на (-1), результат напишемо на місці другого рядка. Далі, поділимо третій рядок на (-2), четвертий рядок на (-1), маємо

.

 

У другому стовпці отриманої матриці нижче другого елементу отримаємо нульові елементи. Послідовно помножимо другий рядок отриманої матриці на 2 і додаємо до третьому рядку, помножимо на 7 і додаємо до четвертого рядку, потім третій рядок поділимо на 9, четвертий рядок поділимо на 18. У новоствореній матриці в третьому стовпці нижче третього елемента отримаємо нульовий елемент: третій рядок помножимо на (-1) і додаємо до четвертого рядку, маємо

 

.

 

Звідки, .

 

4. Виконати дії з матрицями

 

.

 

Розв’язання. Позначимо

 

, , , .

Добуток має сенс, оскільки число стовпців матриці дорівнює числу рядків матриці . Знаходимо матрицю ,елементи якої , . Маємо

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; просмотров: 235; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.183.137 (0.475 с.)