Консультация № 192323
06.01.2018, 15:50
0.00 руб.
0 114 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

Найти общее решение для каждой из данных систем и проанализировать его структуру (указать базис пространства решений системы однородной системы, установить размерность пространства, выделить частное решение неоднородной системы).1. 7x1-14x2+3x3-x4+x5=0, x1-2x2+x3-3x4+7x5=0, 5x1-10x2+x3+5x4-13x5=0.
2.x1+4x2-2x3-3x4=2, 2x1+9x2-x3-4x4=5, x1+5x2+x3-x4=3.
Спасибо большое )

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
425
4118
09.01.2018, 12:43
общий
Адресаты:
А, если именно этой матрицы, тогда действительно 3.
Видимо совсем стар стал, не туда мой косой глаз смотрит...
Об авторе:
Я только в одном глубоко убеждён - не надо иметь убеждений! :)
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 14:30
общий
Адресаты:
r=3
-x+5x4-12x5=0
X5=0
X3-3x4+7x5=-x1+2x2
Уравнение получила из последней матрицы
Уравнение надо решить ?
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 14:40
общий
09.01.2018, 14:42
Адресаты:
Цитата: lus.sarckisian
r=3

Как Вы это установили?

Цитата: lus.sarckisian
-x+5x4-12x5=0
X5=0
X3-3x4+7x5=-x1+2x2
Уравнение получила из последней матрицы
Уравнение надо решить ?

О том, что нужно сделать, написано в задании:
Цитата: lus.sarckisian
указать базис пространства решений системы однородной системы, установить размерность пространства

Чему равна размерность пространства? Каким будет базис?
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 14:43
общий
Адресаты:
Выделенный минор имеет наивысший порядок (из возможных миноров) и отличен от нуля (он равен произведению элементов, стоящих на обратной диагонали), причем этот минор принадлежит как основной матрице, так и расширенной, следовательно, rang(A) = rang(B) = 3.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 14:45
общий
Адресаты:
А какой минор Вы выделили?
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 14:48
общий
Адресаты:
-1..5..-12
0..0..1
1..-3..7
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 14:49
общий
Адресаты:
размерность это 3 , а базис x5 ?
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 14:50
общий
Адресаты:
Цитата: lus.sarckisian
-1..5..-12
0..0..1
1..-3..7


Почти так, но не совсем. Мы ведь располагаем матрицей
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 14:52
общий
Адресаты:
Ой да точно
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 14:53
общий
Адресаты:
Цитата: lus.sarckisian
размерность это 3 , а базис x5 ?

Почему Вы не следите за ходом обсуждения? Опять возвращаемся к вопросу:
Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Предположим, Вы собираетесь определить размерность пространства решений этой системы. Что это такое? Как её вычислить?

Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 14:54
общий
Адресаты:
Вы сами сообщили, что
Цитата: lus.sarckisian
Размерность пространства решений системы (1) равна n − r , где n — число неизвестных в системе, а r — ранг основной матрицы системы.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 14:56
общий
09.01.2018, 14:57
Адресаты:
n-5,r-3 ?
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 15:01
общий
Адресаты:

Цитата: lus.sarckisian
3x5?

Ещё одно такое гадание с Вашей стороны, и я закрою консультацию!

Прочитайте снова нашу сегодняшнюю переписку и ответьте на вопрос: "Чему равна размерность пространства решений рассматриваемой системы?" После правильного ответа на вопрос можно будет устанавливать базис.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 15:02
общий
Адресаты:
Размерность равна 3
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 15:03
общий
Адресаты:
Цитата: lus.sarckisian
n-5,r-3 ?

Да. И чему равна размерность пространства решений?

И, пожалуйста, не засыпайте меня сообщениями. Думайте прежде, чем писать.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 15:04
общий
Адресаты:
2 ?
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 15:05
общий
Адресаты:
Цитата: lus.sarckisian
2 ?

Да. Как Вы это установили?
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 15:07
общий
Адресаты:
5-3=2
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 15:19
общий
Адресаты:

Цитата: lus.sarckisian
5-3=2


Хорошо. Теперь устанавливайте базис. Но чтобы не делать ошибок, прочитайте внимательно пример решения здесь. Посмотрите, в чём разница между этим примером и рассматриваемой нами системой уравнений. Прочитайте также внимательно это.

Закончите решение самостоятельно и обоснуйте. После этого сообщите, что у Вас получилось.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 15:33
общий
Правильно ли это?
Получили соотношения, выражающие зависимые переменные x3,x4,x5 через свободные x1,x2, то есть нашли общее решение:
x5 = 0
x4 = - 1/2x1 + x2
x3 = - 5/2x1 + 5x2
Находим фундаментальную систему решений, которая состоит из (n-r) решений.
В нашем случае n=5, r=3, следовательно, фундаментальная система решений состоит из 2-х решений, причем эти решения должны быть линейно независимыми.
Достаточно придать свободным неизвестным x1,x2 значения из строк определителя 2-го порядка, отличного от нуля, и подсчитать x3,x4,x5.
Простейшим определителем, отличным от нуля, является единичная матрица.
1,0
0,1
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 15:44
общий
Адресаты:

Цитата: lus.sarckisian
Получили соотношения, выражающие зависимые переменные x3,x4,x5 через свободные x1,x2, то есть нашли общее решение:
x5 = 0
x4 = - 1/2x1 + x2
x3 = - 5/2x1 + 5x2
Находим фундаментальную систему решений, которая состоит из (n-r) решений.
В нашем случае n=5, r=3, следовательно, фундаментальная система решений состоит из 2-х решений, причем эти решения должны быть линейно независимыми.
Достаточно придать свободным неизвестным x1,x2 значения из строк определителя 2-го порядка, отличного от нуля, и подсчитать x3,x4,x5.
Простейшим определителем, отличным от нуля, является единичная матрица.
1,0
0,1

Ещё одно такое странное сообщение от Вас и я закрою консультацию. О чём Вы пишете? Какую систему уравнений Вы рассматриваете?

В задании требуется:
Цитата: lus.sarckisian
указать базис пространства решений системы однородной системы


Повторяю для Вас:
Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Теперь устанавливайте базис. Но чтобы не делать ошибок, прочитайте внимательно пример решения здесь. Посмотрите, в чём разница между этим примером и рассматриваемой нами системой уравнений. Прочитайте также внимательно это.

Закончите решение самостоятельно и обоснуйте. После этого сообщите, что у Вас получилось.


Не спешите. Консультация действительна до 13 января.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 16:23
общий
Адресаты:
Базис может же быть таким ?
1..0..0
0..1..0
0..0..1
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 16:30
общий
09.01.2018, 16:31
Адресаты:
Цитата: lus.sarckisian
Базис может же быть таким ?
1..0..0
0..1..0
0..0..1

Может быть таким. Например, в трёхмерном евклидовом пространстве он является именно таким. А какое это имеет отношение к рассматриваемой нами системе линейных уравнений?

Чтобы ускорить окончание обсуждения, которое затянулось, я предлагаю Вам закончить решение по образцу задачи 3 здесь.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 17:46
общий
09.01.2018, 17:49
Адресаты:
7x1-14x2+3x3-x4+x5=0,
x1-2x2+x3-3x4+7x5=0,
5x1-10x2+x3+5x4-13x5=0.

7..-14..3..-1..1|0
1..-2..1..-3..7|0
5..-10..1..5..-13|0

1..-2..1..-3..7|0
5..-10..1..5..-13|0
7..-14..3..-1..1|0

1..-2..1..-3..7|0
0..0..-4..20..48|0
0..0..-4..20..-48|0

1..-2..1..-3..7|0
0..0..-4..20..48|0
0..0..0..0..0|0

X2-c1,x4-c2,x5-c3
X1+x3=2c1+3c2-7c3
-4x3=-20c2+48c3
X2-c1
X4-c2.
X5-c3
X1=2c1-2c2+5c3
X3=5c2-12c3
X2-c1
X4-c3.
X5-c3
Базис x1(2...0)
X2(-2...5)
X1(5...-12)
Размерность 2
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2018, 19:28
общий
Адресаты:
Цитата: lus.sarckisian
1..-2..1..-3..7|0
0..0..-4..20..48|0
0..0..0..0..0|0


Всё-таки мы получили такую матрицу:


Теперь остановитесь и подумайте, какие переменные принять за базисные, а какие за свободные? Я вижу тут некоторые проблемы. Не строчите мне сообщения не подумав, что Вы набираете. Я, например, не понимаю, что это значит:
Цитата: lus.sarckisian
Базис x1(2...0)
X2(-2...5)
X1(5...-12)


Кое-что интересное есть здесь.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
09.01.2018, 20:14
общий
09.01.2018, 20:30
Адресаты:
X1+x3=2c1+3c2-7c3
-x3=5c2+12c3

X1=2c1-2c2+5c3
X3=5c2-12c3 (можно так оставить ? Я не знаю как сократить )
Базисные переменные это x3 x4 и x5 ?
Нашла по примеру которую вы дали

X1 x2 это свободные
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
10.01.2018, 08:59
общий
Адресаты:

Цитата: lus.sarckisian
X1+x3=2c1+3c2-7c3
-x3=5c2+12c3

X1=2c1-2c2+5c3
X3=5c2-12c3 (можно так оставить ? Я не знаю как сократить )
Базисные переменные это x3 x4 и x5 ?
Нашла по примеру которую вы дали

X1 x2 это свободные

К сожалению, Вы, по-моему, мало что поняли, хотя и старались. Обсуждение задачи непомерно затянулось. Поэтому предлагаю Вам закончить решение задачи так:

Матрице

соответствует система уравнений


Примем за свободные переменные. Тогда из системы получим


Следовательно, искомый базис имеет вид
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
10.01.2018, 09:03
общий
это ответ
Здравствуйте, lus.sarckisian!

В результате длительной работы в мини-форуме консультации мы установили, что базис однородной системы имеет вид

Размерность пространства решений равна двум.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
10.01.2018, 09:06
общий
Адресаты:
Вторую систему уравнений решите, пожалуйста, самостоятельно. Если у Вас возникнет необходимость обсудить своё решение, то создайте, пожалуйста, для этого новую консультацию.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
401676
56
10.01.2018, 09:56
общий
Спасибо большое)
Форма ответа