v1 · padrão canônico
Урок 29 — Линейные системы 2x2 и 3x3
Подстановка, метод Гаусса, правило Крамера. Существование и единственность решений.
Used in: 1.º ano do EM (15–16 anos) · Equiv. Algebra II japonês · Equiv. Klasse 10 alemã
Choose your door
Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Методы и теория
Методы решения
- Подстановка: выразить одну переменную и подставить в другую.
- Сложение (исключение): комбинировать уравнения для исключения переменной.
- Крамер: отношение определителей.
- Метод Гаусса: привести матрицу к треугольному виду.
Крамер 2x2
Для при :
Крамер 3x3
Определитель 3x3 (Саррюс): произведений главных диагоналей произведений побочных диагоналей.
Классификация по определителю
- : единственное решение.
- + совместная система: бесконечно много решений (аффинное подпространство).
- + несовместная система: нет решений.
Exercise list
30 exercises · 7 with worked solution (25%)
Application 20Modeling 9Challenge 1
- Ex. 29.1ApplicationРешите .
- Ex. 29.2ApplicationРешите .
- Ex. 29.3ApplicationРешите .
- Ex. 29.4ApplicationРешите .
- Ex. 29.5ApplicationРешите по Крамеру: .
- Ex. 29.6ApplicationСистема . Сколько решений?
- Ex. 29.7ApplicationСистема . Решения?
- Ex. 29.8ApplicationAnswer keyСистема 3x3: .
- Ex. 29.9ApplicationОпределитель .
- Ex. 29.10ApplicationОпределитель 3x3 .
- Ex. 29.11ApplicationПри каком система имеет единственное решение?
- Ex. 29.12ApplicationПри каком она несовместна?
- Ex. 29.13ApplicationРешите .
- Ex. 29.14ApplicationAnswer keyСистема с дробями: .
- Ex. 29.15ApplicationСколько литров 30% раствора и сколько 50%, чтобы получить 10 л 40%?
- Ex. 29.16ApplicationAnswer keyСумма 2 чисел равна 25, разность 7. Найти их.
- Ex. 29.17ApplicationСумма монет: 3 реала. Несколько монет по R$ 0,25 и несколько по R$ 0,50, всего 8 монет. Сколько каждых?
- Ex. 29.18ApplicationAnswer keyСумма 3 чисел равна 30; второе вдвое больше первого; третье равно сумме двух других. Найти.
- Ex. 29.19ApplicationСистема с 3 уравнениями: .
- Ex. 29.20ApplicationПроверьте, что решение — это .
- Ex. 29.21ModelingСмесь: 200 г кофе по R$ 30/кг + г кофе по R$ 50/кг = смесь по R$ 38/кг. Найти .
- Ex. 29.22ModelingAnswer keyВозраст: отец сегодня в старше сына. Через 20 лет будет только в два раза старше. Возраст сейчас?
- Ex. 29.23ModelingГеометрия: прямоугольник с периметром 30, площадью 56. Стороны?
- Ex. 29.24ModelingAnswer keyСкорость лодки против течения: км/ч, по течению: . Найти.
- Ex. 29.25ModelingВ пиццерии: 3 пиццы + 2 напитка = R$ 80. 2 пиццы + 4 напитка = R$ 70. Цена каждой?
- Ex. 29.26ModelingAnswer keyФерма с 3 стержнями: силы удовлетворяют , , . Решите.
- Ex. 29.27ModelingВ экономике, 2 связанных рынка: , . Равновесие: . Система.
- Ex. 29.28ModelingВ электрических цепях закон Кирхгофа даёт линейную систему токов. Решите 3 контура с , , В.
- Ex. 29.29ModelingВ МО линейной регрессии с 2 признаками: . Нормальная система — 2x2.
- Ex. 29.30ChallengeПокажите, что однородная система всегда имеет в качестве решения. Нетривиальное решение существует тогда и только тогда, когда .
Источники этого урока
- A First Course in Linear Algebra — Robert A. Beezer · 2022 · EN · GFDL · гл. SLE: линейные системы и метод Гаусса. Основной источник.
- College Algebra — Jay Abramson et al. (OpenStax) · 2022, 2-е изд · EN · CC-BY · §9.1-9.3.
- Linear Algebra Done Right — Sheldon Axler · 2024, 4-е изд · EN · CC-BY-NC · гл. 3: системы и матрицы.
- Álgebra linear — Wikibooks · живой · PT-BR · CC-BY-SA.