2 тема : Система линейных уравнений.
Система n линейных уравнений c n неизвестными имеет вид:
(1)
Решением системы уравнений называется всякая совокупность чисел a1, a2, an, которая, будучи поставлена в систему на место неизвестных X 1,X 2 ,…,X n, обращает все уравнения системы в тождество.
Система уравнений называется совместной, если она имеет одно единственное решение, и несовместной, если не имеет решений.
Совместная система уравнений называется определенной, если она имеет одно единственное решение, и неопределенной, если она имеет, по крайней мере, два различных решения.
Две системы уравнений называются равносильными или эквивалентными, если они имеют одно и тоже множество решений.
Определителем системы называется определитель, составленный из коэффициентов aij.
Линейное уравнение называется однородным, если его свободный член равен нулю.
Система линейных уравнений называется однородной, если все входящие в неё уравнения являются линейными однородными уравнениями.
Однородная система n линейных уравнений с n неизвестными имеет ненулевые решения тогда и только тогда, когда определитель её равен нулю.
Для нахождения решения системы линейных уравнений применяют метод Гаусса и правило Крамера.
Метод Гаусса решения системы заключается в последовательном исключении переменных.
Теорема: Для того, чтобы система линейных неоднородных уравнений была совместной, необходимо и достаточно, чтобы ранг расширенной матрицы системы был равен рангу её основной матрицы.
Пусть дана система двух линейных уравнений с двумя неизвестными. Тогда:
- если r = R =0, т.е. если все коэффициенты a1 ,a 2, b1 ,b 2, c 1, c2 равны нулю, то любая пара действительных чисел является решением системы.
- если r =0, R =1, т.е. a1 =a 2=b1 =b 2=0 и c + c≠0, то система не имеет решений.
- если r =1, R =1, то система имеет бесконечно много решений, но не любая пара действительных чисел есть её решение.
- если r =1, R =2, то система не имеет решений.
- если r =2, R =2, то система имеет единственное решение, которое можно найти по правилу Крамера.
Формулы Крамера имеют вид: .