Примеры для самостоятельной работы. а) Вычислить определители третьего порядка:

 

а) Вычислить определители третьего порядка:

 

1. 2. 3.

 

4. 6.

 

7. 8. 9.

 

10. 11. 12.

 

13. 14. 15.

 

16. 17. 18.

 

19. 20. 21.

 

22. 23. 24.

 

26. 27.

 

28. 29. 30.

 

 

б) Вычислить определители четвертого порядка:

 

1. 2. 3.

 

4. 5. 6.

 

7. 8. 9.

 

10. 11. 12.

 

13. 14. 15.

 

16. 17. 18.

 

19. 20. 21.

 

22. 23. 24.

 

25. 26. 27.

 

28. 29. 30.


Задание №4

 

Пример 6.Пользуясь правилом умножения матриц, представить в виде определителя произведение определителей .

Решение.

Примеры для самостоятельной работы

 

Пользуясь правилом умножения матриц, представить в виде определителя произведение определителей:

 

1. 2.

 

3. 4.

 

5. 6.

 

7. 8.

 

9. 10.

 

11. 12.

 

13. 14.

 

15. 16.

 

17. 18.

 

19. 20.

 

21. 22.

 

23. 24.

 

25. 26.

 

27. 28.

 

29. 30.

 

Задание №5

 

Пример 7. Найти обратную матрицу для матрицы .

Решение.Вычислим определитель матрицы

.

Определитель detА¹0, следовательно, матрица А имеет обратную.

Составим транспонированную матрицу АТ для матрицы А:

.

Найдем алгебраические дополнения элементов матрицы АТ:

Тогда матрица, составленная из алгебраических дополнений матрицы АТ, запишется в виде: .

Запишем обратную матрицу:

.

Покажем, что А×А-1=Е.

Действительно,

.

Примеры для самостоятельной работы

 

Найти обратную матрицу для матрицы:

 

1. 2. 3.

 

4. 5. 6.

 

7. 8. 9.

 

10. 11. 12.

 

13. 14. 15.

 

16. 17. 18.

 

19. 20. 21.

 

22. 23. 24.

 

25. 26. 27.

 

28. 29. 30.

 

Задание № 6

 

Пример 8.Найти ранг матрицы .

Решение.Прибавим к четвертому столбцу первый, умноженный на (-4), затем вычеркнем 4 столбец, состоящий из нулей.

.

Вычислим минор третьего порядка: .

Следовательно, r(А)=3.

 

Примеры для самостоятельной работы

 

Найти ранг матрицы:

 

1. 2.

 

3. 4.

 

5. 6.

 

7. 8.

 

9. 10.

 

11. 12.

 

13. 14.

 

15. 16.

 

17. 18.

 

19. 20.

 

21. 22.

 

23. 24.

 

25. 26.

 

27. 28.

 

29. 30.

 

Задание №7

 

Пример 9.Проверить совместность системы: .

Решение.Расширенная матрица системы имеет вид

.

Переставим первый и третий столбцы .

Прибавим элементы первого столбца, умноженные на 2, к элементам 3-го и 4-го столбцов, а из второго вычтем первый столбец:

.

Вычеркнем второй столбец, так как его элементы пропорциональны соответствующим элементам третьего столбца. Элементы третьего столбца умножим на 2 и прибавим к элементам 4-го: .

Очевидно, что ранг основной матрицы этой системы r(А)=2, так как минор второго порядка .

Ранг расширенной матрицы r(В)=3, так как .

Таким образом, r(А)=2, r(В)=3, то есть r(Аr(В), поэтому система несовместна.

Пример №10.Исследовать систему уравнений: .

Решение.Преобразуем расширенную матрицу системы с помощью элементарных преобразований:

.

Очевидно, что r(А)=r(В)=2. По теореме Кронекера-Капелли система совместна.

Запишем первое и второе уравнения заданной системы:

За базисные неизвестные примем х1 и х2, так как определитель из коэффициентов при этих неизвестных отличен от нуля. Свободным неизвестным служит х3. Переписав систему в виде

выразим х1 и х2 через х3:

, .

Полагая х3 = u, получим решение системы в виде

, , .

Придавая u различные числовые значения, будем получать различные решения данной системы уравнений.

 

Примеры для самостоятельной работы

 

Исследовать систему уравнений:

 

1. 2.

 

3. 4.

 

5. 6.

 

7. 8.

 

9. 10.

 

11. 12.

 

13. 14.

 

15. 16.

 

17. 18.

 

19. 20.

 

21. 22.

 

23. 24.

 

25. 26.

 

27. 28.

 

29. 30.

 

Задание № 8

 

Пример 11.Решить методом Крамера систему уравнений

.

Решение.Вычислим определитель системы

.

Следовательно, система имеет единственное решение. Найдем Dх1, Dх2, Dх3.

Определим решение системы уравнений по формулам Крамера: