Тема . Линал и алгебра.

.08 Линейные пространства и подпространства. Линейная зависимость и независимость. Базис. Ранги.

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#65831

Найти размерность и базис пространства решений:

   (              ) (   )
   | 3  3  − 4 − 3| | x1|
   || 0  6   1   1 || || x2||
a) ||              || ||   || =  0
   ( 5  4   2   1 ) ( x3)
     2  3   3   2     x4

                       (   )
                        x1
   (                )  ||   ||
   |2  − 1  3  − 2 4|  |x2 |
b) |(4  − 2  5   1  8|)  ||x3 || = 0
                       ||   ||
    2  − 1  1   8  2   (x4 )
                        x5
Показать ответ и решение

a) Чтобы решить систему, приведем матрицу к ступенчатому виду:

( 3 3  − 4  − 3)         (  3   3  − 4  − 3)  --−5 -−2
|              |         |                |     |   |
|| 0 6   1    1 ||         ||  0   6   1    1||     |   |
|( 5 4   2    1 |)  | ⋅3 −→ |( 15  12   6    3|)  ←− +   |   −→
                                                    |
  2 3   3    2    | ⋅3      6   9   9    6   ← −−−− +

(3   3   − 4  − 3)         ( 3  3   − 4  − 3)
|               |          |               |
||0   6    1   1 ||          || 0  6    1    1||   --1 -− 1
|(0  − 3  26   18|)  | ⋅2 −→  |( 0  − 6  52  36|)  ←− +  |   −→
                                                    |
 0   3   17   12   | ⋅2      0  6    34  24   ← −−−− +

(              )            ( 3  3  − 4     − 3    )
| 3  3  − 4 − 3|            |                      |
| 0  6  1    1 |            | 0  6   1       1     |
|| 0  0  53   37||  --|− 33 −→ || 0  0  53      37     ||
(              )    | 53    (                      )
  0  0  33   23   ←− +        0  0   0  23 − 37 ⋅ 3533

Получается, что каждая из неизвестных равна нулю. Размерность нулевого пространства равна нулю, а базис - пустое множество.

b) Снова приведем матрицу к ступенчатому виду:

(                 )                (                    )
  2  − 1  3  − 2 4    --−2 -−1      2  − 1   3   − 2  4
|                 |     +   |      |                    |  --− 2
( 4  − 2  5   1  8)  ←−     |   −→  (0   0   − 1  5    0 )    |   −→
  2  − 1  1   8  2   ← −−−− +       0   0   − 2  10  − 2   ←−+

(                    )
  2 − 1   3   − 2  4
|( 0  0   − 1  5    0 |)

  0  0    0   0   − 2

x5 = 0  . Пусть x4   - свободная переменная. x3 = 5x4   . Из первой строки выразим x1   :

     x − 3x  + 2x  − 4x    x  − 13x
x1 = -2-----3----4-----5-= -2------4
              2                2

Возьмем второй свободной переменной x2   .

У системы две свободных переменных. Размерность пространства решений равна двум. Чтобы найти базис, по очереди зададим свободным переменным значения 1 и 0, получим (1,1,0,0,0)
 2  ,    13
(− 2 ,0,5,1,0)  .

Ответ:

a) Размерность 0, базис пуст;
b) Размерность 2, базис  1
(2,1,0,0,0)  ,    13
(− 2 ,0,5,1,0)

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!