2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Решение СЛАУ методом обратной матрицы
Сообщение23.11.2013, 19:08 
Заморожен


17/04/11
420
Необходимо решить систему уравнений методом обратной матрицы:

$\begin{cases}
x_1+2x_2+x_3=8\\
-2x_1+3x_2-2x_3=-5\\
3x_1-4x_2+5x_3=10
\end{cases}$
Задание несложное, но не могу получить верный ответ. Непонятно, что я делаю неверно.

Представим систему в виде матриц:
$A=\begin{pmatrix}
1 & 2 & 1 \\
-2 & 3 & -2 \\
3 & -4 & 5 
\end{pmatrix}
$; $X=\begin{pmatrix}
x_1\\
x_2\\
x_3
\end{pmatrix}$; $B=\begin{pmatrix}
8\\
-5\\
10
\end{pmatrix}$

$AX=B$

$X=\frac{B}{A}=A^{-1}B$

Найдём определитель матрицы:

$\det (A)=1(-1)^2 7-2 (-1)^3 14 +3(-1)^4 (-7)=14$

Очевидно, матрица невырожденная и $A^{-1}$ существует.

$A^{-1}=\frac{1}{\det(A)}A_{pr}$, где

$A_{pr}$ - присоединённая матрица.
Найдём присоединённую матрицу:
$A_{pr}=\begin{pmatrix}
7 & -14 & -7\\
4 & 2 & 0 \\
-1 & 10 & 7
\end{pmatrix}$
Тогда имеем:
$X=\frac{1}{14} \begin{pmatrix}
7 & -14 & -7\\
4 & 2 & 0 \\
-1 & 10 & 7
\end{pmatrix} \begin{pmatrix}
8\\
-5 \\
10
\end{pmatrix}=\frac{1}{14} \begin{pmatrix}
56\\
22 \\
12
\end{pmatrix}$
Этот ответ неверен. :cry:

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение СЛАУ методом обратной матрицы
Сообщение23.11.2013, 19:32 


19/05/10

3940
Россия
Подставьте

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение СЛАУ методом обратной матрицы
Сообщение23.11.2013, 19:39 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


06/10/08
6422
По-моему, ответ верный. Вы, видимо, где-то запутались при подстановке в исходное уравнение.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение СЛАУ методом обратной матрицы
Сообщение23.11.2013, 19:55 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
BENEDIKT в сообщении #791795 писал(а):
$X=\frac{B}{A}=A^{-1}B$
Серединку вы зря написали. Во-первых, она лишняя, а во-вторых, не очень-то корректная. Так как умножение матриц некоммутативно, есть два разных деления, которые аргументам $(B, A)$ сопоставляют результаты $A^{-1}B$ и $BA^{-1}$. В таких случаях записью $\frac{\cdots}{\cdots}$ пользоваться бессмысленно (желающие сэкономить на обозначении обратного элемента пишут иногда $A/B$ и $A\backslash B$ или ещё как-то, но это неизбегаемо только тогда, когда рассматривается алгебраическая система, где не у всякого элемента есть обратный; умножение на обратный элемент, по-моему, всегда выглядит прозрачнее).

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение СЛАУ методом обратной матрицы
Сообщение23.11.2013, 20:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9799
Москва
Подставил. Всё правильно. Как Вы подставляли?

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение СЛАУ методом обратной матрицы
Сообщение23.11.2013, 20:45 
Заморожен


17/04/11
420
Благодарю всех за ответы и разъяснения. Меня смутил ответ в учебнике: $(1; 2; 3)$ и я даже не проверил свой. :cry: Теперь я немного запутался. В учебнике указано, что при определителе системы, не равном нулю, система имеет единственное решение (определяемое также по формуле Крамера). В данном случае имеют место, как минимум, два решения. Как это объяснить?

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение СЛАУ методом обратной матрицы
Сообщение23.11.2013, 20:47 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/01/13
12059
Казань
А вы то, учебниковое, решение проверили? Может, там опечатка? Двух решения и правда быть не может.
Второе уравнение для "учебника" не выполняется. Может, там справа было $-2$?

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение СЛАУ методом обратной матрицы
Сообщение23.11.2013, 20:55 
Заморожен


17/04/11
420
provincialka в сообщении #791829 писал(а):
Может, там справа было $-2$?

Нет, $-5$. Возможно, действительно опечатка.

-- Сб ноя 23, 2013 22:01:07 --

arseniiv
Благодарю за разъяснения. В учебнике равенство $X=A^{-1}B$ тоже выведено иначе. Пардон за невнимательность.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение СЛАУ методом обратной матрицы
Сообщение24.11.2013, 08:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9799
Москва
Двух решений не бывает. Бывает 1, 0 или $\infty$
Для ненулевого определителя, для нулевого с ненулевой правой частью или для нулевого с нулевой.
А вот две разные опечатки возможны, в условии задачи или в ответе. И, поскольку авторы учебников иногда проникаются жалостью к студентам, слегка упрощая их работу (ну и свою немного), делая, чтобы ответ был "красивым" (природа в реальных задачах не столь любезна, и не избавляет нас от дробей с многозначными числителями и знаменателями, иррациональных корней и прочих досадных сложностей), то я счёл бы, что (1, 2, 3) это и был ответ, а опечатка в условии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение СЛАУ методом обратной матрицы
Сообщение24.11.2013, 13:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


21/12/05
5929
Новосибирск

(Оффтоп)

Евгений Машеров в сообщении #791946 писал(а):
А вот две разные опечатки возможны, в условии заачи или в ответе

А ещё - в слове задачи. :-)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group