Консультация № 187391
30.05.2013, 14:07
94.25 руб.
0 29 2
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Помогите пожалуйста с заданием https://rfpro.ru/upload/9348
Нужно подробное решение.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
30.05.2013, 17:34
общий
30.05.2013, 17:36
Адресаты:
Здравствуйте!

Чтобы помочь Вам, хотелось бы узнать, сформулированное задание относится к линейной алгебре или аналитической геометрии? Принципиальной разницы в решении задания не будет, но во втором случае его можно сделать более наглядным.

И давайте уточним, что Вы имеете в виду под "подробным решением". Что именно Вам непонятно и требует подробного объяснения?

Надеюсь, Вам понятно, что в совокупности из пяти трёхкоординатных неколлинеарных векторов не более чем три могут составлять базис. В частности, в трёхмерном евклидовом пространстве такой базис будут составлять три некомпланарных вектора. Следовательно, можно взять произвольно три вектора из совокупности и найти их смешанное произведение. Если это произведение не равно нулю, то взятая тройка векторов составляет базис, а ранг системы равен трём. Другой базис будет составлять другая тройка векторов из заданной совокупности.

При выбранном базисе для разложения оставшихся двух векторов нужно составить линейную комбинацию базисных векторов и приравнять координаты получившейся комбинации координатам разлагаемого вектора. Получатся две системы из трёх уравнений с тремя неизвестными для одного базиса.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 01:54
общий
так как я скинула, так и звучит у меня задание
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 01:56
общий
вот я и запуталась что векторов 5 а не 3, нашла ранг он равен 3 а дальше как решать незнаю
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
31.05.2013, 02:05
общий
31.05.2013, 02:23
Адресаты:
Давайте всё-таки вернёмся к моим вопросам:
1. Задание по линейной алгебре или аналитической геометрии?
2. В чём проблема для Вас выделить базис?
3. Что Вы понимаете под "подробным решением"?

И ещё пара вопросов:
Каким способом Вы определили ранг системы векторов?
По какому учебнику Вы изучаете сей предмет?

От Ваших ответов зависят и мои действия.

А это Вы о чём пишете :
Цитата: Кириллова Анна Витальевна
так как я скинула, так и звучит у меня задание

Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 02:07
общий
по линейной алгебре
да проблема в выделении базиса
методом Гаусса
нам не давали учебник просто список литературы
Вот как я вычисляла ранг:
Выпишем основную матрицу системы:
5 2 -2 7 13
2 -1 -1 4 6
7 13 -3 5 13

Приведем матрицу к треугольному виду. Будем работать только со строками, так как умножение строки матрицы на число, отличное от нуля, и прибавление к другой строке для системы означает умножение уравнения на это же число и сложение с другим уравнением, что не меняет решения системы.
Умножим 1-ую строку на (2). Умножим 2-ую строку на (-5). Добавим 2-ую строку к 1-ой:
0 9 1 -6 -4
2 -1 -1 4 6
7 13 -3 5 13

Умножим 2-ую строку на (7). Умножим 3-ую строку на (-2). Добавим 3-ую строку к 2-ой:
0 9 1 -6 -4
0 -33 -1 18 16
7 13 -3 5 13

Умножим 1-ую строку на (33). Умножим 2-ую строку на (9). Добавим 2-ую строку к 1-ой:
0 0 24 -36 12
0 -33 -1 18 16
7 13 -3 5 13

0 0 24 -36 12
0 -33 -1 18 16
7 13 -3 5 13

Выделенный минор имеет наивысший порядок (из возможных миноров) и отличен от нуля (он равен произведению элементов, стоящих на обратной диагонали), следовательно, rang(A) = 3
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
31.05.2013, 02:18
общий
Адресаты:

Ранг системы, конечно, будет равен трём. Но по применению Вами метода Гаусса у меня, например, возникают вопросы. Нужно, чтобы нули были под первой строкой.

Посмотрите внимательно описание метода Гаусса для определения ранга матрицы здесь: http://mathhelpplanet.com/static.php?p=metody-vychisleniya-ranga-matritsy.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 02:20
общий
тогда я вообще не понимаю как его решать
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 02:20
общий
если бы было три вектора я бы решила сама, а здесь их 5 и как решать?
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
31.05.2013, 02:40
общий
31.05.2013, 02:41
Адресаты:
Зайдите сюда и "скачайте" пособие Черненко В. Д. Высшая математика в примерах и задачах. Учебное пособие для вузов. В 3-х томах. 2003 год. В данном случае Вам понадобится первый том.

Разберите примеры 2.2 и 2.3 указанного мной тома, взяв за базисные три первых вектора. Если они линейно независимы, то ранг системы векторов будет равен трём. Четвёртый и пятый векторы будут выражаться через первые три...

Если Вам будет совсем невмоготу, то постараюсь дать своё решение. Но на это уйдёт много времени.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 02:45
общий
я вычислила что векторы 1,2,3 составляют базис следовательно они линейно независимы, я так понимаю нужно составить 2 системы где коэффициенты при неизвестных будут равны этим трех векторам и приравнять к двум оставшимся, а что мне это даст не понимаю
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 02:46
общий
вы можете мне решить данное задание, пожалуйста, я вам заплачу. Просто у меня уже руки опускаются а сегодня нужно уже сдать.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 02:48
общий
я такие примеры уже смотрела и в других учебниках, там все примеры на 3 вектора, с тремя векторами я бы справилась.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 03:04
общий
Адресаты:
скажите пожалуйста, вы мне поможете?
давно
Мастер-Эксперт
319965
1463
31.05.2013, 08:00
общий
это ответ
Здравствуйте, Посетитель - 394435!
Задача наполовину уже решена Вами, привожу окончание решения. После преобразований Вы получили систему
0 0 24 -36 12
0 -33 -1 18 16
7 13 -3 5 13

Разбиваем ее на две. Первая система
0 0 24 -36
0 -33 -1 18
7 13 -3 5
в координатах имеет вид
24x3=-36
-33x2-x3=18
7x1+13x2-3x3=5
Из первого уравнения находим x3=-36/24=-3/2
Подставляя найденное значение во второе уравнение, находим x2=-1/2
Затем из третьего уравнения находим x1=1
Это означает, что четвертый вектор
e4=e1-(1/2)e2-(3/2)e3
(e1,e2,e3 - базис из первых трех векторов)

Вторая система
0 0 24 12
0 -33 -1 16
7 13 -3 13
в координатах имеет вид
24x3=12
-33x2-x3=16
7x1+13x2-3x3=13
Из первого уравнения находим x3=12/24=1/2
Подставляя найденное значение во второе уравнение, находим x2=-1/2
Затем из третьего уравнения находим x1=3
Это означает, что пятый вектор
e5=3e1-(1/2)e2+(1/2)e3
5
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
31.05.2013, 08:01
общий
31.05.2013, 08:03
Адресаты:
Здравствуйте!

Я никак не успеваю предоставить Вам решение для сдачи сегодня. Жаль, что Вы не поняли суть предложенной мной идеи. А она заключается в следующем.

Да, Вам дано пять векторов. Из этих пяти векторов Вы произвольно выбираете три, например, первый, второй и третий, и показываете, что они линейно независимы и, значит, образуют базис. Тем самым Вы показываете, что ранг системы равен трём. Затем Вы находите координаты двух оставшихся векторов в выбранном базисе, то есть выражаете четвёртый и пятый векторы через первые три. Ясно, что в этом случае ранг системы никак не может быть равен четырём.

Потом вы выбираете хотя бы третий, четвёртый и пятый векторы и показываете, что они линейно независимы и образуют базис. При этом ранг системы опять-таки равен трём. Затем Вы находите координаты первого и второго векторов в выбранном базисе, то есть выражаете первый и второй векторы через последние три.

Образцом выполнения могут служить примеры 2.2 и 2.3 на с. 216 - 219 указанного мной пособия. Использование формул Крамера, особенно с учётом возможности использования MS Excel, мне представляется предпочтительным (пример 2.2).

Я постараюсь дать Вам своё решение, но реальной помощи оно Вам не окажет, потому что будет готово только к вечеру. Я ведь зарабатываю на жизнь вовсе не решением задач по математике, а выполнением служебных обязанностей. Разве только Вы сможете сравнить Ваше решение с моим.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 08:07
общий
Адресаты:
Вы мне отправьте пожалуйста свое решение вечером, в принципе я решила и уже отдала на проверку, но вдруг что-то будет не правильно, я по вашему решению смогу понять что я не так сделала. Спасибо!
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
31.05.2013, 08:07
общий
31.05.2013, 14:21
Адресаты:
Я вижу, что на помощь Вам пришёл лучший эксперт нашего раздела, Дмитрий Германович Орловский. Поэтому мне, наверное, нет нужды решать эту задачу.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 08:08
общий
Адресаты:
ТО что Орловский Дмитрий предоставил у меня тоже самое получилось!
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 08:10
общий
Это правильно, я решала только так: показала что первые три вектора образуют базис и как вы писали выше составила две системы из векторов, первая представляет собой первых 3 вектора приравниваем к 4, вторая: первых три вектора приравниваем к 5 и решаем методом Гаусса, как в ваших примерах которые вы мне скинули.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
31.05.2013, 08:12
общий
31.05.2013, 08:13
Адресаты:
Цитата: Кириллова Анна Витальевна
Вы мне отправьте пожалуйста свое решение вечером, в принципе я решила и уже отдала на проверку, но вдруг что-то будет не правильно, я по вашему решению смогу понять что я не так сделала. Спасибо!

Так ведь Дмитрий Германович уже дал Вам своё решение. Оно мне нравится своей компактностью, хотя и не является подробным.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 08:18
общий
Адресаты:
Это правильно, я решала только так: показала что первые три вектора образуют базис и как вы писали выше составила две системы из векторов, первая представляет собой первых 3 вектора приравниваем к 4, вторая: первых три вектора приравниваем к 5 и решаем методом Гаусса, как в ваших примерах которые вы мне скинули. Я просто не указала что это сообщение вам. Я поняла Спасибо вам большое за разъяснения.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
31.05.2013, 08:20
общий
31.05.2013, 08:22
Адресаты:
Вот и отлично! Не забудьте поблагодарить Дмитрия Германовича! Я рад, что Вы справились с заданием. Если хотите, я пришлю Вам вечером и своё решение, если Вам интересно. Я обычно недостаточно краток в своих решениях, к сожалению.

А как быть со вторым заданием консультации № 187384? Что у Вас получилось с ним и с третьим заданием?

И ещё: если Вы уже сами начали отвечать на вопросы раздела, нужно сменить регистрационное имя на портале.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 08:27
общий
Адресаты:
Вы мне пришлите все равно свое решение, пожалуйста! Это даже хорошо что вы достаточно подробно расписываете, по поводу консультации № 187384 у меня тот же самый ход мыслей был я эту работу еще позавчера сдала, только точно также интеграл у меня замудренный получился, я его просто оставила интегралом без вычислений, потом когда преподаватель проверит спрошу что не так. А в третьем задание ужас какой-то получился там тоже в методичке опечатка идет я когда график сделала у меня получилась две кривые которые скрещиваются в токе 0, 0, если честно написала наобум.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
31.05.2013, 08:33
общий
Адресаты:

Хорошо. Если не будет непредвиденных обстоятельств, к концу сегодняшнего дня отправлю Вам своё решение.

А к составлению заданий по высшей математике на кафедре относятся наплевательски, к сожалению. Интересно, что Вам скажет преподаватель, увидев результаты...
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 08:59
общий
Адресаты:
Потом напишу что скажет! Если наплевательские относятся, то как нам то их решать?
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
31.05.2013, 14:05
общий
это ответ
Здравствуйте, Посетитель - 394435!

Вы можете загрузить предложенное мной решение по этой ссылке. Надеюсь, всё понятно, но если возникнут вопросы, обращайтесь.

С уважением.
5
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
394435
168
31.05.2013, 14:07
общий
Адресаты:
Спасибо вам большое, я все точно также решила!
давно
Студент
394435
168
02.06.2013, 05:51
общий
Адресаты:
Здравствуйте! Подскажите пожалуйста возможно ли получить бесплатную консультацию и как это сделать? Спасибо!
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
02.06.2013, 08:08
общий
Адресаты:

Здравствуйте! Раньше такая возможность на портале была. А есть ли она теперь, я не знаю. Задайте, пожалуйста, этот вопрос администрации портала.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа