a/ Định lý:
Hệ thuần nhất (3) có nghiệm không tầm thƣờng
r(A) < n (Số ẩn của hệ)
b/ Hệ nghiệm cơ bản:
Do đó nghiệm tổng quát của hệ là:
Nếu r(A) = r < n thì hệ phƣơng trình (3) có vô số
nghiệm trong đó có n – r ẩn tự do.
51 trang |
Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 316 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Toán 2 - Chương 5: Hệ phương trình tuyến tính, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
CHƯƠNG 5:
HỆ PHƢƠNG TRÌNH
TUYẾN TÍNH
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM
a/ Định nghĩa:
* Hệ thống m phƣơng trình tuyến tính, n ẩn là hệ thống
có dạng:
mnmn22m11m
2nn2222121
1nn1212111
bxa...xaxa
...
bxa...xaxa
bxa...xaxa
)1(
Trong đó: aij, bi (i=1, , m; j=1, , n) là những số
cho trƣớc thuộc trƣờng k còn x1, , xn là các ẩn của
hệ.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM (tt)
* Ma trận
mnmm
n
n
aaa
aaa
aaa
A
...
...
...
...
21
22221
11211
mmnmm
n
n
B
baaa
baaa
baaa
A
...
......
...
...
21
222221
111211* Ma trận
đƣợc gọi là ma trận mở rộng của hệ (1)
đƣợc gọi là ma trận của hệ (1)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM (tt)
b/ Chú thích:
* Nếu đặt
m
2
1
b
...
b
b
B
thì hệ (1) đƣợc viết dƣới dạng ma trận nhƣ sau: A.X = B
* Nếu B = 0 thì hệ (1) đƣợc gọi là hệ phƣơng trình thuần
nhất.
n
2
1
x
...
x
x
X ;
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM (tt)
b/ Chú thích (tt):
* Hệ thuần nhất AX = 0 luôn luôn tƣơng thích vì nó có
ít nhất một nghiệm là X = 0 và nghiệm này đƣợc gọi là
nghiệm tầm thƣờng.
* Hệ (1) đƣợc gọi là hệ tƣơng thích nếu hệ này có ít
nhất một nghiệm; ngƣợc lại hệ không tƣơng thích nếu
hệ này không có nghiệm.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
2. HỆ PHƢƠNG TRÌNH CRAMER
a/ Định nghĩa:
Hệ phƣơng trình Cramer là hệ phƣơng trình tuyến tính
có số phƣơng trình bằng số ẩn và ma trận của hệ
không suy biến.
Tức là hệ có dạng:
nnnnnn
nn
nn
bxaxaxa
bxaxaxa
bxaxaxa
...
...
...
...
)2(
2211
22222121
11212111
Trong đó A = (aij) Mn(K) và detA 0
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
2. HỆ PHƢƠNG TRÌNH CRAMER (tt)
b/ Định lý Cramer:
Hệ Cramer (2) có nghiệm duy nhất cho bởi công thức:
n,...,2,1i,
A
A
x
)i(
i
n
1
b
...
b
B
Trong đó: A(i) là ma trận nhận đƣợc từ A bằng cách
thay cột thứ i bởi cột
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
2. HỆ PHƢƠNG TRÌNH CRAMER (tt)
Chú thích:
* Nếu B = 0 thì hệ Cramer (2) có nghiệm duy nhất là
X = 0.
* Vậy hệ thuần nhất AX = 0 (Ở đây m = n) có nghiệm
không tầm thƣờng detA = 0.
Ví dụ: giải hệ phƣơng trình sau
58
124
522
321
321
321
xxx
xxx
xxx
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
2. HỆ PHƢƠNG TRÌNH CRAMER (tt)
Ví dụ (tt) :
Ta có:
18
11-8
214
2-1-2
detA
3,2,1i,
A
A
x
)i(
i
Nhận xét: detA 0. Vậy đây là hệ phƣơng trình
Cramer nên có nghiệm duy nhất cho bởi công thức:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
2. HỆ PHƢƠNG TRÌNH CRAMER (tt)
Ví dụ (tt) :
18
115
211
215
)1(
A
18
158
214
252
)2(
A 36
518
114
512
)3(
A
Vậy nghiệm của hệ là
2
1
1
3
2
1
x
x
x
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
3. ĐIỀU KIỆN TƢƠNG THÍCH CỦA HỆ
a/ Định lý Kronecker – Capeli
(Đối với hệ phƣơng trình tuyến tính tổng quát m phƣơng
trình n ẩn)
Hệ phƣơng trình (1) có nghiệm r(A) = r(AB)
* Hệ phƣơng trình (1) vô nghiệm r(A) < r(AB).
b/ Chú ý:
* Hệ p.trình (1) có nghiệm duy nhất r(A) = r(AB) = n.
* Hệ p.trình (1) có vô số nghiệm r(A) = r(AB) < n.
(lúc này số ẩn tự do của hệ là n – r(A))
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
3. ĐIỀU KIỆN TƢƠNG THÍCH CỦA HỆ (tt)
Ví dụ: Giải và biện luận hệ phƣơng trình sau theo tham
số m
1
1
1
mzyx
zmyx
zymx
2
)1m)(2m(
m11
1m1
11m
Adet
Ta có:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
3. ĐIỀU KIỆN TƢƠNG THÍCH CỦA HỆ (tt)
Ví dụ (tt):
0det
2
1
A
m
m
a/ Trƣờng hợp:
hệ có nghiệm duy nhất
2
1
2
1
2
1
m
z
m
y
m
x
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
3. ĐIỀU KIỆN TƢƠNG THÍCH CỦA HỆ (tt)
Ví dụ (tt):
b/ Trƣờng hợp m = 1:
Hệ đã cho tƣơng đƣơng với hệ gồm 1 phƣơng trình
x + y + z = 1
Lúc này r(A) = r(AB) = 1
Vậy hệ có vô số nghiệm với 2 ẩn tự do
Rtt
tz
ty
ttx
21
2
1
21
,,
1
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
3. ĐIỀU KIỆN TƢƠNG THÍCH CỦA HỆ (tt)
Ví dụ (tt):
c/ Trƣờng hợp m = – 2:
Hệ đã cho trở thành
12
12
12
zyx
zyx
zyx
Ta tính đƣợc: r(A) = 2 < r(AB) = 3
Do đó trƣờng hợp: m = – 2 hệ vô nghiệm
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
4. HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH THUẦN NHẤT
Xét hệ phƣơng trình tuyến tính thuần nhất
Hệ này viết lại ở dạng ma trận là: A.X = 0
Với A Mmxn(K), x Mnx1(K)
0xa...xaxa
...
0xa...xaxa
0xa...xaxa
)3(
nmn22m11m
nn2222121
nn1212111
* Hệ thuần nhất luôn có nghiệm tầm thƣờng là:
x = (0, 0, . . ., 0)T.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
a/ Định lý:
Hệ thuần nhất (3) có nghiệm không tầm thƣờng
r(A) < n (Số ẩn của hệ)
b/ Hệ nghiệm cơ bản:
Do đó nghiệm tổng quát của hệ là:
Nếu r(A) = r < n thì hệ phƣơng trình (3) có vô số
nghiệm trong đó có n – r ẩn tự do.
* Vấn đề ta quan tâm ở đây là khi nào hệ thuần nhất có
nghiệm không tầm thƣờng (X 0)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
4. HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH THUẦN NHẤT (tt)
b/ Hệ nghiệm cơ bản (tt):
rnn
r
rnrr
rn
rn
tx
tx
tttx
tttx
tttx
...
),...,,(
...
),...,,(
),...,,(
(*)
11
21
2122
2111
; ở đây: t1, t2, , tn-r tuỳ ý
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
4. HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH THUẦN NHẤT (tt)
b/ Hệ nghiệm cơ bản (tt):
Trong (*) lần lƣợt cho:
Thì ta sẽ đƣợc (n – r) nghiệm là: x1, x2, , xn - r
t1 = 1, t2 = 0, , tn-r = 0
t1 = 0, t2 = 1, , tn-r = 0
t1 = 0, t2 = 0, , tn-r = 1
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
Trong đó nghiệm xk có dạng:
0
...
1
...
0
...
x
rk
k2
k1
k
Ở đây: Số 1 nằm ở hàng thứ r + k
1k = (0, 0, , 1, , 0) với vị trí thứ k bằng 1.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
4. HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH THUẦN NHẤT (tt)
b/ Hệ nghiệm cơ bản (tt):
Các nghiệm x1, x2, , xn – r đƣợc gọi là hệ nghiệm cơ
bản của hệ thuần nhất.
Ví dụ 1: Tìm nghiệm tổng quát và hệ nghiệm cơ bản
của hệ phƣơng trình thuần nhất sau đây
02352
03
0342
4321
4321
4321
xxxx
xxxx
xxxx
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
4. HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH THUẦN NHẤT (tt)
0000
4510
3421
233
hhh
Xét:
2352
1131
3421
A
4510
4510
3421
233
122
2 hhh
hhh
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
4. HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH THUẦN NHẤT (tt)
432
4321
45
342
xxx
xxxx
Hệ đã cho tƣơng đƣơng với hệ
Ở đây r(A) = 2 < n = 4 nên hệ có vô số nghiệm với 2 ẩn
số tự do và nghiệm tổng quát có dạng:
24
13
212
211
45
1114
tx
tx
ttx
ttx
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
4. HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH THUẦN NHẤT (tt)
Ví dụ 1 (tt):
Lần lƣợt cho t1 = 1, t2 = 0 và t1 = 0, t2 = 1, ta có 2
nghiệm cơ bản của hệ là:
1
0
4
11
xvà
0
1
5
14
x
21
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
4. HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH THUẦN NHẤT (tt)
Ví dụ 2:
Với điều kiện nào của thì hệ phƣơng trình sau có
nghiệm không tầm thƣờng? Tìm nghiệm tổng quát và
hệ nghiệm cơ bản của hệ trong trƣờng hợp ấy?
Ta có:
074
032
02
321
321
321
xxx
xxx
xxx α
)1(2
714
312
21
A
α
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
4. HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH THUẦN NHẤT (tt)
714
312
211
A
130
130
211
133
122
4
2
hhh
hhh
Nhận xét: Hệ này có nghiệm không tầm thƣờng
detA = 0 = –1
Với = –1:
000
130
211
233
hhh
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
4. HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH THUẦN NHẤT (tt)
Ví dụ 2 (tt):
Ở đây r(A) = 2 < n = 3 nên hệ có vô số nghiệm với 1 ẩn
tự do và nghiệm tổng quát có dạng:
ýtùyt
tx
tx
tx
;
3
1
3
5
3
2
1
32
321
3
2
xx
xxx
Vậy với = –1 hệ tƣơng đƣơng với hệ:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
* Nội dung của phƣơng pháp này là dùng các phép
biến đổi sơ cấp trên các phƣơng trình của hệ đã cho để
đƣa nó về một hệ tƣơng đƣơng, đơn giản, dễ tìm
nghiệm.
* Một phép biến đổi sơ cấp trên một hệ phƣơng trình
tuyến tính là phép biến đổi có một trong các dạng sau:
a/ Đổi chỗ 2 phƣơng trình của hệ cho nhau.
b/ Nhân 1 phƣơng trình của hệ với một số khác không.
c/ Thêm vào một phƣơng trình bội số của phƣơng trình
khác.
5. Phƣơng pháp Gauss để giải hệ phƣơng trình tuyến tính
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
Nhận xét: Các phép biến đổi sơ cấp nói trên chính là
các phép biến đổi sơ cấp trên các hàng của ma trận mở
rộng của hệ.
* Nội dung của phƣơng pháp Gauss là dùng các phép
biến đổi sơ cấp nói trên để đƣa ma trận mở rộng của hệ
đã cho về một ma trận có dạng bậc thang.
Ở dạng đó ta biết phƣơng trình có nghiệm hay không
và việc tìm nghiệm cũng không khó khăn so với các
phƣơng pháp khác.
Ta trình bày phƣơng pháp Gauss qua một số ví dụ sau.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
Ví dụ 1: Giải hệ phƣơng trình
81033
5322
3533
2432
431
4321
4321
4321
xxx
xxxx
xxxx
xxxx
Ma trận mở rộng của hệ là:
8
5
3
2
10303
3212
1533
4321
A
B
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
5. PHƢƠNG PHÁP GAUSS ĐỂ GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH
TUYẾN TÍNH (tt)
Ví dụ 1 (tt):
2
9
9
2
2660
11830
131490
4321
144
133
122
3
2
3
hhh
hhh
hhh
2
9
9
2
2660
131490
11830
4321
32
hh
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
5. PHƢƠNG PHÁP GAUSS ĐỂ GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH
TUYẾN TÍNH (tt)
Ví dụ 1 (tt):
20
18
9
2
201000
201000
11830
4321
244
233
2
3
hhh
hhh
2
18
9
2
0000
201000
11830
4321
344
hhh
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
5. PHƢƠNG PHÁP GAUSS ĐỂ GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH
TUYẾN TÍNH (tt)
Ví dụ 1 (tt):
Ma trận cuối có dạng bậc thang, trong đó phƣơng trình
cuối có dạng: 0.x1 + 0.x2 + 0.x3 + 0.x4 = 2.
Vậy hệ đã cho là vô nghiệm.
Ví dụ 2: Giải hệ phƣơng trình
083
1625
16732
62
321
321
321
321
xxx
xxx
xxx
xxx
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
5. PHƢƠNG PHÁP GAUSS ĐỂ GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH
TUYẾN TÍNH (tt)
2
2
4
6
200
200
310
211
244
233
4
3
hhh
hhh
Ma trận mở rộng của hệ là:
0
16
19
6
813
125
732
211
B
A
18
14
4
6
1440
1130
310
211
141
133
122
3
5
2
hhh
hhh
hhh
0
2
4
6
000
200
310
211
344
hhh
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
5. PHƢƠNG PHÁP GAUSS ĐỂ GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH
TUYẾN TÍNH (tt)
Ví dụ 2 (tt):
321
32
3
26
34
22
xxx
xx
x
1
1
3
3
2
1
x
x
x
Hệ có nghiệm duy nhất là:
Ma trận cuối có dạng bậc thang, trong đó:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
5. PHƢƠNG PHÁP GAUSS ĐỂ GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH
TUYẾN TÍNH (tt)
Ví dụ 3: Giải hệ phƣơng trình
16452
23
1532
4321
4321
4321
xxxx
xxxx
xxxx
Ma trận mở rộng của hệ là:
1
2
1
6452
1131
5321
B
A
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
5. PHƢƠNG PHÁP GAUSS ĐỂ GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH
TUYẾN TÍNH (tt)
Ví dụ 3 (tt):
3
3
1
4210
4210
5321
1233
122
hhh
hhh
0
3
1
0000
4210
5321
233
hhh
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
5. PHƢƠNG PHÁP GAUSS ĐỂ GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH
TUYẾN TÍNH (tt)
Ví dụ 3 (tt):
Hệ đã cho tƣơng đƣơng với hệ:
342
1532
432
4321
xxx
xxxx
Ta chọn ẩn số tự do là x3, x4. Lúc này hệ có vô số
nghiệm và nghiệm tổng quát có dạng:
ýtùytt
tx
tx
ttx
ttx
21
24
13
212
211
,;
423
1477
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
BÀI TẬP CHƢƠNG 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
Bài 1: Giải các hệ phƣơng trình sau
552
12
12
/
4321
4321
4321
xxxx
xxxx
xxxx
a
132
3
122
13
/
321
321
321
321
xxx
xxx
xxx
xxx
b
083
1625
16732
62
/
321
321
321
321
xxx
xxx
xxx
xxx
c
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
BÀI TẬP CHƢƠNG 5 (tt)
Bài 2: Giải các hệ phƣơng trình thuần nhất sau (Tìm
nghiệm tổng quát và hệ nghiệm cơ bản)
0
0
0
0
0
/
541
632
6521
642
531
xxx
xxx
xxxx
xxx
xxx
a
02352
03
0342
/
4321
4321
4321
xxxx
xxxx
xxxx
b
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
BÀI TẬP CHƢƠNG 5 (tt)
Bài 3: Giải hệ phƣơng trình sau bằng quy tắc Cramer
1625
16732
62
zyx
zyx
zyx
Bài 4: : Giải hệ phƣơng trình sau bằng phƣơng pháp Gauss
235
114
153
82
/
421
431
432
321
xxx
xxx
xxx
xxx
a
633
623
62333
432
/
4321
4321
4321
4321
xxxx
xxxx
xxxx
xxxx
b
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
BÀI TẬP CHƢƠNG 5 (tt)
Bài 5: Giải và biện luận hệ phƣơng trình sau theo tham
số m
222
133243
322432
1
232
2
4321
4321
4321
4321
4321
mmmxxxx
mmxxxx
mmxxxx
mmxxxx
mmxxxx
Bài 6: Giải hệ sau bằng cách dùng ma trận nghịch đảo
54
124
732
21
321
321
xx
xxx
xxx
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
PHẦN ĐÁP SỐ & HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG 5
Bài 1: Giải các hệ phƣơng trình sau
a/ r(A) = r(AB) = 2 < n = 4 Hệ có vô số nghiệm
Rtt
x
ttx
tx
tx
21
4
213
22
11
,;
1
2
1
1
3
3
2
1
x
x
x
Nghiệm tổng quát có dạng:
b/ r(A) = 3 < r(AB) = 4 Hệ vô nghiệm
c/ r(A) = 3 = r(AB) Hệ có nghiệm duy nhất là:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
Bài 2:
a/ r(A) = r(AB) = 3 < n = 6 Hệ có vô số nghiệm
(Có 3 ẩn số tự do)
Nghiệm tổng quát có dạng:
36
25
14
13
312
211
,
tx
tx
tx
tx
ttx
ttx
với t1, t2, t3 tùy ý
1
0
0
0
1
0
,
0
1
0
0
0
1
,
0
0
1
1
1
1
321
xxxBa nghiệm cơ bản là:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
PHẦN ĐÁP SỐ & HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG 5
Bài 2 (tt):
b/ r(A) = r(AB) = 2 < n = 4 Hệ có vô số nghiệm
(Có 2 ẩn số tự do)
24
13
212
211
45
1114
tx
tx
ttx
ttx
Hai nghiệm cơ bản của hệ là:
1
0
4
11
x,
0
1
5
14
x
21
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
PHẦN ĐÁP SỐ & HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG 5
Bài 3:
2detA
2detA
6detA
2detA
(3)
(2)
(1)
1
1
3
z
y
x
Hệ có nghiệm duy nhất là:
Bài 4:
a/ r(A) = r(AB) = 4
Hệ có nghiệm duy nhất là:
4x
3x
2x
1x
4
3
2
1
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
PHẦN ĐÁP SỐ & HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG 5
Bài 4 (tt):
b/ r(A) = r(AB) = 4
Hệ có nghiệm duy nhất là:
0x
0x
0x
2x
4
3
2
1
Bài 5:
Trƣờng hợp m 0, r(A) = r(AB) = 4
Hệ có nghiệm duy nhất là:
mx
x
x
mmx
4
3
2
2
1
1
1
1
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
PHẦN ĐÁP SỐ & HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG 5
Bài 5 (tt):
Trƣờng hợp m = 0, r(A) = r(AB) = 3 < n = 4
Hệ có vô số nghiệm (Có 1 ẩn tự do)
ýtùyt,
tx
1x
1x
1x
4
3
2
1
Bài 6: Hệ này viết lại dƣới dạng ma trận là: A.X = B
Nghiệm của hệ là X = A-1.B, với
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
PHẦN ĐÁP SỐ & HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG 5
Bài 6 (tt):
Nghiệm của hệ là
2
11
2
5
4
2
3
2
1
1
524
1
A
2
1
1
X
2
1
1
3
2
1
x
x
x
Tức là:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toán 2 Chƣơng 5: HỆ PHƢƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH
Kết thúc chƣơng 5 - Toán 2
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt