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 )
   |                     |
ˆA = || 3 2  − 2  1   0 − 7||
   |( 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 λ = 12  :

(                     )
  3 2  − 2  1   0   − 7
||                     ||
|| 0 0   4   − 2 1   18||
( 0 0   0   0   12  − 17)
  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
2x5 = − 17, x5 = − 34

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 x3  - главная переменная в этом уравнении, выразим x
 3  :

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

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 системы:

      2    19       1
x1 = − 3x2+ 3-, x3 = 2 x4+13, x5 = − 34, x2 ∈ ℝ− лю бое число , x4 ∈ ℝ− лю бое число
Ответ:

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!