Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела линал и алгебра.
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#94067

Решить систему уравнений методом Гаусса:

(|
|||| 6x1 + 4x2 + x5 = 4
||{
  3x1 + 2x2 − 2x3 + x4 = − 7
||| 9x1 + 6x2 + 6x3 − 3x4 + 4x5 = − 1
|||
|( 3x1 + 2x2 + 4x3 − 2x4 + 2x5 = 3
Показать ответ и решение

Запишем расширенную матрицу нашей системы

    (                      )
    | 6  4   0   0   1   4 |
    || 3  2  − 2  1   0  − 7||
ˆA = ||                      ||
    ( 9  6   6  − 3  4  − 1)
      3  2   4  − 2  2   3

Вычтем из третьей строки первую и четвертую (то есть прибавим первую и четвертую с коэффициентом λ = − 1  , это Э.П. III):

(                     )
| 6  4  0    0   1   4|
|| 3  2  − 2  1   0  − 7||
||                     ||
( 0  0  2   − 1  1  − 8)
  3  2  4   − 2  2   3

Вычтем из четвертой строки вторую:

(                     )
| 6  4  0    0   1   4|
|| 3  2  − 2  1   0  − 7||
|                     |
|( 0  0  2   − 1  1  − 8|)
  0  0  6   − 3  2  10

Вычтем из первой строки удвоенную вторую (то есть прибавим с коэффициентом λ = − 2  , это тоже Э.П. III):

(                     )
| 0  0  4   − 2  1  18|
| 3  2  − 2  1   0  − 7|
||                     ||
|( 0  0  2   − 1  1  − 8|)
  0  0  6   − 3  2  10

Поменяем местами первую и вторую строчки (это Э.П. I):

(                     )
  3  2  − 2  1   0  − 7
|                     |
|| 0  0  4   − 2  1  18||
|| 0  0  2   − 1  1  − 8||
(                     )
  0  0  6   − 3  2  10

Вычтем из последней строки вторую и третью:

(                     )
| 3  2  − 2  1   0  − 7|
|| 0  0  4   − 2  1  18||
||                     ||
( 0  0  2   − 1  1  − 8)
  0  0  0    0   0   0

Вычтем из третьей строки вторую с коэффициентом     1
λ = 2   :

(                       )
  3  2  − 2  1   0   − 7
||                       ||
| 0  0   4   − 2 1   18 |
|| 0  0   0   0   1  − 17||
(                2      )
  0  0   0   0   0    0

Вуаля, мы получили матрицу в ступенчатом виде.

Последнюю строчку можно не учитывать, и поэтому мы начинаем обратный ход метода Гаусса, находя неизвестные, начиная с предпоследней строки и двигаясь снизу вверх.

При этом уже видно, что переменные x1,x3,x5   будут главными, а x2   и x4   - свободными.

Из предпоследнего уравнения видим, что x5   вообще находится однозначно:

1
--x5 = − 17, x5 = − 34
2

Далее, из второго уравнения видим такую зависимость:

4x3 − 2x4 + x5 = 18

Зная, что x5 = − 34  и принимая во внимание то, что мы уже решили, что x
 3   - главная переменная в этом уравнении, выразим x
  3   :

x3 = 2x4-−-x5-+-18 = 2x4-+-34+-18-=  2x4 −-16-= 1x4 + 13
           4               4            4       2

И из первого уравнения видим

3x1 + 2x2 − 2x3 + x4 = − 7

И раз x1   - главная переменная этого уравнения, её и нужно выражать:

x  = −-2x2 +-2x3-−-x4 −-7= − 2x2-+-x4-+-26−-x4-−-7-= −-2x2-+-19 = − 2x + 19
 1            3                      3                   3         3 2  3

Следовательно, мы готовы выписать ответ

Ответ:

x1 = − 23x2 + 139, x3 = 12x4 + 13, x5 = − 34, x2 ∈ ℝ − лю бое число , x4 ∈ ℝ − лю бое число

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!