Дана система уравнений {x₁ + 2 ⋅ x₂ − x₃ = 1, −3 ⋅ x₁ + x₂ + 2 ⋅ x₃ = 0, x₁ + 4 ⋅ x₂ + 3 ⋅ x₃ = 2. Сколько решений имеет эта система уравнений и почему?
Другие предметы Университет Системы линейных уравнений система уравнений решения системы математический анализ совместные системы несовместные системы количество решений линейные уравнения методы решения университетская математика
Чтобы определить, сколько решений имеет данная система уравнений, нам нужно проанализировать ее совместность и количество независимых уравнений. Рассмотрим систему:
Первым шагом будет запись системы в матричном виде и нахождение её ранга. Для этого мы составим расширенную матрицу системы:
Расширенная матрица:
Теперь мы применим метод Гаусса для приведения матрицы к ступенчатому виду:
Теперь у нас есть следующая матрица:
Продолжим преобразования. Мы можем упростить третью строку, вычитая 2/7 второй строки:
После выполнения всех преобразований мы получим матрицу, которая позволит нам определить ранг:
Если ранг матрицы коэффициентов равен рангу расширенной матрицы и меньше количества переменных, то система имеет бесконечное множество решений.
Если ранг матрицы коэффициентов равен рангу расширенной матрицы и равен количеству переменных, то система имеет единственное решение.
Если ранг матрицы коэффициентов меньше ранга расширенной матрицы, то система несовместна и решений не имеет.
После завершения всех преобразований мы можем прийти к выводу о том, что:
В итоге, для данной системы уравнений, мы должны провести окончательные вычисления, чтобы определить ранги. Если ранг матрицы коэффициентов равен рангу расширенной матрицы и меньше числа переменных, то система имеет бесконечное число решений.
Таким образом, для данной системы уравнений мы можем сказать, что:
Система имеет 1 решение, так как она совместна.