Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (556.42 KB, 39 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Dạng tổng qt
aij gọi là các hệ số
bj: hệ số tự do
11 1 12 2 1 1
21 1 22 2 2 2
1 1 2 2
<i>n n</i>
<i>n n</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>mn n</i> <i>m</i>
Dạng ma trận
11 12 1 1 1
21 22 2 2 2
1 2
<i>m</i> <i>m</i> <i>mn</i> <i>n</i> <i>m</i>
Dạng ma trận
Ma trận A gọi là ma trận hệ số.
X: ma trận cột các ẩn số
B: ma trận hệ số tự do hay cột tự do
Nghiệm của phương trình là một bộ số:
Sao cho khi thay vào thì mọi phương trình đều thỏa mãn.
Nếu số phương trình bằng số ẩn và detA≠0 Hệ
Crammer
Nếu hệ số tự do triệt tiêu Hệ thuần nhất
Hai hệ phương trình tuyến tính gọi là tương đương nếu
chúng có cùng tập nghiệm.
Ma trận hệ số bổ sung hay ma trận mở rộng
11 12 1 1
21 22 2 2
1 2
<sub></sub> <sub></sub>
<i>m</i> <i>m</i> <i>mn</i> <i>m</i>
<i>a</i> <i>a</i> <i>a b</i>
<i>a</i> <i>a</i> <i>a b</i>
<i>A</i> <i>A B</i>
<b>Ví dụ 1. </b>Các hệ phương trình sau có nghiệm hay khơng?
2 3 1 2 3 4
1 3 1 2 3 4
1 2 3 1 2 3 4
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3
2 1 2 4 2
) 2 ) 2 1
2 2 2 1 7 4 11 5
2 2
2 4 1
)
3 4 0
2 4 1
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>a x</i> <i>x</i> <i>b</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>c</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Phương pháp ma trận nghịch đảo
Phương pháp định thức
1
<b>-Định lý. </b>Hệ Cramer với ma trận hệ số là A có nghiệm duy nhất và
nghiệm của nó được xác định bởi: xi=Di/D. Trong đó D=detA và
Di là định thức của ma trận thu được từ A bằng cách thay cột
thứ i bởi cột hệ số tự do.
<i>i</i> <i>i</i>
11 12 1 1 12 1
21 22 2 2 22 2
1
1
2
2
1 2
... ...
... ...
;
... ... ...
... ...
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i> <i>nn</i> <i>n</i> <i>n</i> <i>n</i> <i>nn</i>
<i>b</i>
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>A</i> <i>B</i> <i>A</i>
<i>a a</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>a</i>
ổ ử<sub>ữ</sub> ổ ử<sub>ữ</sub> ổ
ỗ <sub>ữ</sub> ỗ <sub>ữ</sub> ç
ç <sub>÷</sub> ç <sub>÷</sub> ç
ç <sub>÷</sub> ç <sub>÷</sub> ç
ç <sub>÷</sub> ç <sub>÷</sub> ç
ç <sub>÷</sub> ç <sub>÷</sub> ç
= <sub>ç</sub><sub>ç</sub> <sub>÷</sub><sub>÷</sub> = <sub>ỗ</sub><sub>ỗ ữ</sub><sub>ữ</sub>ị = <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>
ữ ữ
ỗ <sub>ữ</sub> ỗ <sub>ữ</sub> ỗ
ỗ <sub>ữ</sub> ç <sub>÷</sub> ç
ç <sub>÷</sub> ç <sub>÷</sub>
ç <sub>÷</sub> ç <sub>÷</sub>
ç ç
è ứ ố ứ ố
ử
ữ
ữ
ữ
ữ
Vì detA khác 0 nên tồn tại ma trận nghịch đảo A-1. Do đó:
Ta có:
1
Giải hệ phương trình sau:
Giải.
<b>Cách 1.</b> Ta có:
Vậy hệ có nghiệm duy nhất.
Cách 2. Ta có:
Ta tính được:
Vậy nghiệm của hệ là:
1
3 3 0 5 18 1
1 1
12 18 12 1 18 1
18 18
12 6 6 5 36 2
<i>X</i> <i>A B</i>
Cho hệ phương trình A.X=B với m phương trình và n ẩn.
Trong trường hợp ii) hệ có vơ số nghiệm phụ thuộc vào
n-r(A) tham số.
i) Hệ pt có nghiệm duy nhất
ii) Hệ pt có vô số nghiệm
iii) Hệ pt vô nghiệm
iv) Hệ pt có nghiệm
<i>r A</i> <i>r A</i> <i>n</i>
<i>r A</i> <i>r A</i> <i>n</i>
<i>r A</i> <i>r A</i>
<i>r A</i> <i>r A</i>
Û = =
Û = <
Û ¹
- Dùng các phép biến đổi sơ cấp trên hàng để đưa ma
trận hệ số mở rộng về dạng bậc thang.
- Ở dạng này ta dễ dàng nhận biết hệ có nghiệm hay
khơng và việc giải tìm nghiệm cũng đơn giản hơn.
Các phép biến đổi sơ cấp trên hàng?
<i>r</i> <i>r</i>
Giải và biện luận hệ phương trình:
<b>Giải.</b>
Cho hệ phương trình tuyến tính có ma trận hệ số A là ma
trận vuông.
Đặt:
Nếu thì hệ có nghiệm duy nhất:
Nếu và tồn tại thì hệ vơ nghiệm.
Nếu thì hệ vơ nghiệm
hoặc vơ số nghiệm.
Ta giải tiếp
1 1
1
det ; det ; ...; det
) 0
) 0 0
) ... 0
<i>n</i> <i>n</i>
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>n</i>
<i>D</i> <i>A</i> <i>D</i> <i>A</i> <i>D</i> <i>A</i>
<i>i</i> <i>D</i>
<i>D</i>
<i>x</i>
<i>D</i>
<i>ii</i> <i>D</i> <i>D</i>
<i>ii</i> <i>D</i> <i>D</i> <i>D</i>
= = =
¹
=
= ¹
= = = =
Ta có:
Sinh viên tự làm tiếp
1 1
2 1 3 3
1 1 1 1 1
det 1 1 detA 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
detA 1 1 1 det 1 1
1 1 1 1 1
<i>m</i>
<i>D</i> <i>A</i> <i>m</i> <i>D</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i>
<i>D</i> <i>D</i> <i>A</i> <i>m</i>
<i>m</i>
= = = =
Giải và biện luận hệ phương trình sau
1 2 3
1 2 3
2
1 2 3
Hệ thuần nhất có dạng:
Hoặc dạng ma trận:
Ma trận mở rộng:
Để thuận tiện ta chỉ xét và biến đổi trên ma trận A.
11 1 12 2 1
21 1 22 2 2
1 1 2 2
0
0
0
<i>n n</i>
<i>n n</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>mn n</i>
<i>a x</i> <i>a x</i> <i>a x</i>
<i>a x</i> <i>a x</i> <i>a x</i>
<i>a x</i> <i>a x</i> <i>a x</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
. 0
<i>A X</i>
1. Hệ phương trình thuần nhất ln ln có nghiệm.
2. (0,0,…,0) ln là nghiệm của hệ, gọi là nghiệm tầm
thường.
3. Mọi tổ hợp tuyến tính các nghiệm của hệ thuần nhất
cũng là nghiệm. Do đó, hệ thuần nhất hoặc chỉ có
nghiệm tầm thường hoặc có vơ số nghiệm.
Giải hệ phương trình
Giải.
Hệ đã cho tương đương với hệ:
Cho hai ma trận:
Tìm ma trận nghịch đảo của A.
Tìm X biết: X.A=3B
1 2 3 1 2 1
3 2 4 3 1 0
2 1 0 2 1 1
<i>A</i> <i>B</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
Giải các phương trình sau
1 2 3 4
1 2 3
1 2 3 4
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3 4
0
2 2 1
3 2 5
) 2 3 6 1 )
5 4
7
7 3 10
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>a</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>b</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>m</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Giải các hệ phương trình sau
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
2 3 9 6
) 3 5 4 ) 2 3 4 21
4 7 5 7 3 6
2 2 4
4 3 2 6
)
8 5 3 4 12
3 3 11 5 6
<i>x y</i> <i>z</i> <i>x y z</i>
<i>a</i> <i>x</i> <i>y z</i> <i>b</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
<i>x</i> <i>y z</i> <i>x y</i> <i>z</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>c</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Tìm m để ma trận sau khả nghịch
Cho hệ phương trình tuyến tính.
A) Tìm a, b để hệ có nghiệm duy nhất
B) Tìm a, b để hệ trên có nghiệm với mọi m
Giải và biện luận theo m
1 2 3
1 2 3
2
1 2 3
) 2 2 2 4
3 3 3
) 2 ( 1) ( 1) 1
1
<i>x</i> <i>x</i> <i>mx</i> <i>m</i>
<i>a m x</i> <i>x</i> <i>m</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>mx</i> <i>y</i> <i>z m</i>
<i>b</i> <i>x m</i> <i>y m</i> <i>z m</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>mz</i>
Cơng ty Honda có hai đại lý bán xe X và Y. Hai đại lý này chỉ
a/ Tính tốn doanh số trong 2 tháng 8 và 9 cho mỗi đại lý và mỗi
loại xe.
b/ Tính sự gia tăng doanh số từ tháng 8 đến tháng 9.
c/ Nếu tiền huê hồng Công ty Honda trả cho đại lý là 5% doanh
thu. Tính tiền huê hồng của mỗi đại lý cho mỗi loại xe nhận
được trong tháng 9.
Tháng 8
Dream II Môtô
Đại lý X $ 18,000 $ 36,000
Đại lý Y $ 36,000 $ 0
<b>Tháng 9</b>
Dream II Môtô
Đại lý X $ 72,000 $ 144,000
Đại lý Y $ 90,000 $
<i>Y</i>
<i>X</i>
<i>b B A</i>
Số giờ công lao động cho mỗi sản phẩm được cho như sau:
Tiền lương tính theo giờ:
0.6 0.6 0.2
1.0 0.9 0.3
1.5 1.2 0.4
<i>cut</i> <i>assemble package</i>
<i>product A</i>
<i>M</i> <i>product B</i>
<sub>a/ Kích thước của M, N và M*N </sub>
<sub>b/ Tính M*N và giải thích kết quả. </sub>
<sub>Giải.</sub>
<sub>A) </sub>
<sub>B) Ta có:</sub>
<sub>a</sub><sub>11</sub><sub>: chi phí lao động cho sản phẩm A tại nhà máy I.</sub>
<sub>Bảng kết quả của M*N cho thấy rằng chi phí lao động cho </sub>
mỗi sản phẩm tại mỗi nhà máy.
9 11
. 14.1 17.2
19.8 24.1
<i>product A</i>
<i>M N</i> <i>product B</i>
<i>product C</i>
0.6 0.6 0.2 8 9$
A) Tìm a để hệ phương trình có nghiệm
B) Tìm ma trận nghịch đảo:
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1
3 2
2 3 3
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>ax</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>ax</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
1 2 3
2 5 3
1 0 8
<i>A</i>
A) Giải phương trình:
B) Tìm m để ma trận sau có hạng bé nhất:
2
3 2 2
1 2 3 4
0
3 2 2 2
9 2 3 18
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
1 1 2
2 1 5
1 10 6 1
<i>m</i>
<i>B</i> <i>m</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>