Материал: kozinova_at_osharina_nn_matematika_lineinaia_algebra_analiti

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

3.9.Задания для самостоятельной работы

Задача 1. Если матрица коэффициентов при неизвестных неособенная, решить систему уравнений двумя способами, используя формулы Крамера и обратную матрицу.

 

 

 

2x1 x2

4

 

 

3x1 5x3 18

1.

 

 

7x 6x 4x 31

 

 

1

2

 

3

 

2x1 3x2 5x3 11

 

 

3x1 x2 3x3 10

3.

 

 

x 2x 4x 7

 

 

1

2

 

3

 

2x1 3x2 2x3 1

 

 

 

 

 

 

5.

3x1 3x2 2x3 2

 

 

x1 2x2 1

 

 

 

x x x

6

 

 

1

2

3

 

7.

2x1 x2 x3 3

 

x x 2x

5

 

 

1

2

3

 

 

5x1 5x2 x3 1

 

 

2x1 3x2 1

9.

 

 

4x

5x

x 0

 

 

1

2

 

3

 

 

3x1 x2 2

 

 

5x1 5x2 x3 1

11.

 

 

3x

4x

x 2

 

 

1

2

 

3

 

2x1 3x2 x3 4

 

 

 

 

 

 

13.

5x1 7x2 2x3 10

 

 

 

2x1 x2

3

 

 

 

 

5x1 6x2 4x3 3

 

 

 

 

 

 

 

2.

3x1 3x2 2x3 2

 

 

4x 5x 2x 1

 

 

1

 

2

3

 

 

 

2x1 x2

4

 

 

x1 x2 5x3 14

4.

 

 

9x 7x 4x 35

 

 

1

 

2

 

3

 

x1 2x2 2x3 1

 

 

3x1 x2 3x3 10

6.

 

 

 

4x x x

3

 

 

 

1

2

3

 

 

x

x

2x

 

9

 

 

1

2

3

 

8.

2x1 x2 2x3 6

 

x

x

3x

 

8

 

 

1

2

3

 

 

 

x1 x2 x3 1

 

 

 

2x1 3x2

5

10.

 

 

 

5x 4x 2x 11

 

 

1

 

2

3

 

4x1 4x2 x3 7

 

 

2x1 x2 3

12.

 

 

3x

4x x

6

 

 

1

 

2

3

 

 

 

2x2 x3 7

 

 

 

2x1 x2 4

 

14.

 

 

 

x 2x

x

8

 

 

1

2

3

 

 

61

Задача 2. Установить совместность (или несовместность) системы уравнений. Если система совместна, найти базисные решения.

 

2x1 x2 x3 x4 4

 

 

 

 

 

 

1.

x1 x2 x3 3x4 1

 

3x x 2x x 6

 

 

1

2

3

4

 

x 2x 3x 4x 9

 

 

1

2

3

4

3.

 

x1 x2 x3 5x4 5

 

2x 3x x x 3

 

 

1

2

3

4

 

 

x1 x2 2x3 3x4 2

 

 

 

 

 

 

5.

x1 2x2 3x3 x4 2

 

 

3x x x 2x 4

 

 

1

2

3

4

 

x1 x2 2x3 x4 1

 

 

3x1 2x2 x3 x4 6

7.

 

 

 

2x x 3x x 2

 

 

1

2

3

4

 

2x1 x2 x3 3x4 7

 

 

 

x1 x3 2

 

9.

 

 

 

 

x x 3x 3x 2

 

 

1

2

3

4

 

x 2x 2x x 8

 

 

1

2

3

4

11.

x1 x2 x3 2x4 0

 

 

x2 x3 x4 4

 

 

 

x 6x 3x 2x 5

 

 

1

2

3

4

13.

 

2x1 2x2 x3 3x4 1

 

 

 

x1 x4 2

 

 

 

 

 

 

 

x1 x2 x3 x4 2

 

 

 

 

 

 

15.

2x1 2x2 x3 2x4 2

 

 

 

x1 x2 x4 2

 

 

 

 

x x 3x 2x 2

 

 

1

2

 

 

3

4

 

 

2.

 

 

x1 x4 0

 

 

 

 

 

3x x 3x 2x 4

 

 

1

2

 

3

 

4

 

 

 

 

x1 x2 3x3 2x4 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

2x1 3x2 2x3 4x4 7

 

 

 

 

2x2 x3 3

 

 

 

 

 

 

 

x 2x 3x x 4

 

 

1

 

2

 

3

4

 

 

6.

 

2x1 x2 3x3 x4 1

 

x x x 3x 3

 

 

1

 

2

3

4

 

 

 

2x1 x2 x3 x4 4

 

 

4x1 x3 2x4 5

 

8.

 

 

 

3x x

2

2x x

4

6

 

 

1

 

 

3

 

 

 

 

 

x 2x

2

3x 4x

4

9

 

 

1

 

 

3

 

 

 

 

10.

 

x1 x2

x3

5x4 5

 

 

x1 2x2 4x4 2

 

 

 

x1 x2 2x3 3x4 2

 

 

 

 

 

 

4x3 3x4 2

12.

2x1 3x2

 

 

3x x

2

x 2x

4

4

 

 

1

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2x1 3x2 x3 5

 

 

 

 

 

 

 

x3

x4 6

14.

3x1 2x2

 

2x x

2

3x x

4

2

 

 

1

 

 

3

 

 

 

 

2x1 x2 x3 x4 4

 

 

 

 

 

x3 5x4

2

16.

4x1 x2

 

 

 

3x1 2x4

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62

Задача 3. Найти фундаментальную систему решений для однородной системы линейных уравнений.

 

x x 3x 2x 0

 

x 2x 2x x 0

1.

 

1

2

3

4

2.

 

1

2

3

4

 

3x1 x2 3x3 2x4 0

 

x1 x2 x3 2x4 0

3.

 

2x x x x 0

4.

x x 2x 3x 0

 

1

2

3

4

 

1

2

3

4

 

3x1 x2 2x3 x4 0

 

3x1 x2 2x3 2x4 0

5.

x 6x 3x 2x 0

6.

x 2x 3x 5x 0

 

1

2

3

4

 

1

2

3

4

 

2x1 9x2 x3 3x4 0

 

 

x1 x2 x3 5x4 0

7.

 

x1 x2 3x3 2x4 0

8.

2x1 x2 x3 3x4 0

 

 

 

2x3 4x4 0

 

x2

3x3 3x4 0

 

2x1 3x2

 

x1

 

x 2x 3x x 0

 

 

x x 2x x 0

9.

 

1

2

3 4

10.

 

1

2

3 4

 

2x1 x2 3x3 2x4 0

 

3x1 2x2 x3 2x4 0

Задача 4. Найти общее решение неоднородной системы линейных уравнений, используя частное решение неоднородной системы и фундаментальную систему решений соответствующей однородной системы линейных уравнений.

 

 

 

 

x 3x 2x 6

 

 

x 2x 2x

 

8

1.

 

 

 

2

3

4

2.

 

 

1

2

3

 

 

3x1

x2 3x3

12

 

 

 

 

x2 x3 2x4 0

3.

x1 x2

2x4 0

4.

 

2x1

x3 3x4 18

 

 

 

2x3 4x4 12

 

 

x1 x2

 

3x4 6

 

2x1

 

 

 

 

 

 

 

6x 3x 2x 6

 

 

x 2x

5x 30

5.

 

 

 

2

3

4

6.

 

 

1

2

 

 

4

 

2x1

9x2

 

3x4 18

 

 

 

 

x2 x3 5x4 5

 

x

 

2x x 4

 

 

x 2x

 

x 24

7.

 

1

 

3

4

8.

 

 

1

2

 

 

4

 

 

3x1 2x2

2x4 6

 

 

2x1

3x3 2x4 18

9.

2x1 x2

 

x4 4

10.

 

 

 

x2 2x3 3x4 12

 

 

 

x2 2x3 x4 6

 

3x1 x2

 

2x4 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63

 

 

 

 

 

 

 

Задача 5. Структурная матрица торговли трех стран имеет вид A .

3 3

Найти соотношение национальных доходов стран, при котором может иметь место баланс торговли между ними.

 

 

0.1

0.3

0.3

 

 

 

 

 

 

 

1.

A

0.3

0.6

0.05

 

 

 

0.6

0.1

0.65

 

 

 

 

 

 

0.3

0.05

0.2

 

 

 

 

 

 

 

3.

A

0.2

0.3

0.4

 

 

 

0.5

0.65

0.4

 

 

 

 

 

 

0.3

0.3

0.2

 

 

 

 

 

 

 

5.

A

0.3

0.1

0.3

 

 

 

0.4

0.6

0.5

 

 

 

 

 

 

0

0.2

0.2

 

 

 

 

 

 

 

7.

A

0.4

0.6

0.4

 

 

 

0.6

0.2

0.4

 

 

 

 

 

 

0.3

0.2

0.4

 

 

 

 

 

 

 

9.

A

0.1

0.2

0.2

 

 

 

0.6

0.6

0.4

 

 

 

 

 

 

0

0.5

0.125

 

 

 

 

 

 

 

11.

A

0.5

0

0.5

 

 

 

0.5

0.5

0.375

 

 

 

 

 

 

0.5

0.5

0.25

 

 

 

 

 

 

 

13.

A

0

0.5

0.75

 

 

 

0.5

0

0

 

 

 

 

 

 

0.5

0.75

0

 

 

 

 

 

 

 

15.

A

0

0

0.5

 

 

 

0.5

0.25

0.5

 

 

 

 

 

 

0.5

0.3

0.1

 

 

 

 

 

 

 

2.

A

0.3

0.6

0.6

 

 

 

0.2

0.1

0.3

 

 

 

 

 

 

0.6

0.5

0.2

 

 

 

 

 

 

 

4.

A

0.3

0.4

0.3

 

 

 

0.1

0.1

0.5

 

 

 

 

 

 

0.4

0.4

0.7

 

 

 

 

 

 

 

6.

A

0.2

0.1

0.15

 

 

 

0.4

0.5

0.15

 

 

 

 

 

 

0.4

0.15

0.2

 

 

 

 

 

 

 

8.

A

0.5

0.3

0.6

 

 

 

0.1

0.55

0.2

 

 

 

 

 

 

0.25

0.75

0.5

 

 

 

 

 

 

 

10.

A

 

0.3

0.25

0.1

 

 

0.45

0

 

 

 

 

0.4

 

 

0.5

0

0.75

 

 

 

 

 

 

 

12.

A

0.5

0.5

0.25

 

 

 

0

0.5

0

 

 

 

 

 

 

0.5

0

0.1

 

 

 

 

 

 

14.

A

0

0.5

0.3

 

 

 

0.5

0.5

0.6

 

 

 

 

 

 

0.7

0

0.75

 

 

 

 

 

 

 

16.

A

0.3

0.5

0

 

 

 

0

0.5

0.25

 

 

 

 

64

Глава 4. Многочлены и комплексные числа

4.1.Комплексные числа

Комплексным (мнимым) числом называется выражение z x iy , где x

и y - действительные числа, i - мнимая единица. Числа x и y называются

соответственно действительной частью и мнимой частью комплексного числа z и обозначаются x Re z , y Im z . Мнимая единица i удовлетворяет

соотношению i2 1.

 

 

 

 

 

Два комплексных числа

z1 x1 iy1

и

z2 x2 iy2 равны

z1 z2 , если

равны их действительные и мнимые части x1 x2 , y1 y2 .

 

 

 

 

 

 

 

Два комплексных числа

z x iy

и

z x iy , имеющие

одинаковые

действительные и противоположные мнимые части, называются

сопряженными.

Арифметические операции над комплексными числами

 

 

z1 x1 iy1 и z2 x2 iy2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Сложение (вычитание) комплексных чисел

 

 

 

 

 

z1 z2 x1 iy1 x2 iy2 x1 x2

i y1 y2

2.

Умножение комплексных чисел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1z2 x1 iy1 x2 iy2

x1x2 y1y2

i x1y2 x2 y1

3.

Деление комплексных чисел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

 

x1 iy1 x2 iy2

 

x1x2 y1y2

i

x2 y1 x1y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

x2 iy2 x2 iy2

x

2 y

2

 

 

x

2

y

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

2

 

2

 

Примечание. Все арифметические операции над комплексными числами определяются по правилам соответственно сложения, умножения и деления многочленов.

 

Пример 1. Даны комплексные числа

z1 4 5i и

z2 3 i . Найдем

комплексные числа а) z

z

2

, б) z z

2

, в)

z z

2

и г)

z1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

 

 

z2

 

а) z1 z2 4 5i 3 i 1 4i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) z1 z2

4 5i 3 i 7 6i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) z1z2

4 5i 3 i 7 19i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

z1

 

4 5i

 

4 5i 3 i

17 11i

1,7 1,1i

 

 

 

3 i

 

 

 

 

z

2

 

 

3 i 3 i

9 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65

 

 

 

 

 

 

 

Источник: https://studfile.net/preview/15912971/