22913

ТЕОРЕМА КРАМЕРА

Доклад

Математика и математический анализ

Αn1x1αn2x2αnnxn=βn Складемо визначник з коефіцієнтів при змінних α11 α12 α1n Δ= α21 α22 α2n αn1 αn2 αnn Визначник Δ називається головним визначником системи лінійних рівнянь 1. Якщо головний визначник Δ квадратної системи лінійних рівнянь 1 не дорівнює нулю то система має єдиний розвязок який знаходиться за правилом: 2 Формули 2називаються формулами Крамера. Домножимо перше рівняння системи 1 на A11 друге рівняння на А21 і продовжуючи так далі nе рівняння системи домножимо на Аn1. Отримаємо рівняння яке...

Украинкский

2013-08-04

43.5 KB

0 чел.

ТЕОРЕМА КРАМЕРА

Нехай дана квадратна система n лінійних рівнянь з n змінними:

α11x1+α12x2+…+α1nxn=β1

α21x1+α22x2+…+α2nxn=β2    (1)

………………………….

Αn1x1+αn2x2+…+αnnxn=βn

Складемо визначник з коефіцієнтів при змінних

α11

α12

α1n

Δ=

α21

α22

α2n

αn1

αn2

αnn

Визначник Δ називається головним визначником системи лінійних рівнянь (1).

Будемо також розглядати n допоміжних визначників Δi, і=

α11

α12

α1,i-1

β1

α1,i+1

α1n

Δi=

α21

α22

α2,i-1

β2

α2,i+1

α2n

αn1

αn2

αn,i-1

βn

αn,i+1

αnn

Отже, визначник Δi одержується з визначника Δ заміною i-го стовпчика стовпчиком вільних членів.

ТЕОРЕМА (Крамера). Якщо головний визначник Δ квадратної системи лінійних рівнянь (1) не дорівнює нулю, то система має єдиний розв’язок, який знаходиться за правилом:

  (2)

Формули (2)називаються формулами Крамера.

Доведення. Позначимо через Aij  (i,j=) алгебраїчне доповнення елемента αij визначника Δ.

Домножимо перше рівняння системи (1) на A11, друге рівняння – на А21 і, продовжуючи так далі, n-е рівняння системи домножимо на Аn1. Додамо одержані рівняння. Отримаємо рівняння, яке є наслідком системи:

(α11A11+α21A21+…+αn1An1)x1+(α12A11+α22A21+…+αn2An1)x2+…+(α1nA11+α2nA21+…+αnnAn1)xn=β1A11+β2A21+...+βnAn1.

У цьому визначнику коефіцієнтом при змінній x1, є розклад визначника Δ за елементами першого стовпчика. Отже, цей коефіцієнт дорівнює Δ. Коефіцієнтом при xj при  j≠1 є сума добутків елементів j-го стовпчика визначника Δ на алгебраїчні доповнення першого стовпчика. За наслідком 2 теореми про розклад визначника, ця сума дорівнює нулю. Таким чином, в одержаному рівнянні коефіцієнти при х2, х3, ..., хn дорівнюють нулю. Вільний член є розкладом визначника Δ1 за елементами першого стовпчика. Отже рівняння має вигляд:

Δx1= Δ1 

Далі, аналогічно, перше рівняння в системі (1) помножаємо на А12, друге рівняння – на А22 і, продовжуючи цей процес, n-е рівняння помножаємо на Аn2. додамо всі рівняння і одержуємо рівняння

Δx2= Δ2.

Кожен крок процесу  полягає в тому, що одержується рівняння, з якого виключаються всі змінні крім однієї. Виконавши n кроків, отримаємо систему лінійних рівнянь, яка є наслідком системи (1)

Δx1= Δ1 

Δx2= Δ2    (3)

……….

Δxn= Δn 

Зрозуміло, що всі розв’язки системи лінійних рівнянь (1), якщо вони існують, є розв’язками і системи (3). За умовою теореми Δ≠0, тому система рівнянь (3) має єдиний розв’язок

Це означає, що система рівнянь (1) має не більше одного  розв’язку. Для доведення теореми залишається перевірити, що одержаний розв’язок системи (3) є розв’язком системи (1). Підставимо значення х1, х2, …, хn в і-е рівняння системи і при цьому кожен визначник Δі (і=) розкладемо за елементами і-го стовпчика:

αi1x1+αi2x2+…+αiixi+…+αinxn=αi1Δ1/Δ+αi2Δ2/Δ+…+αinΔn/Δ=

=(αi1Δ1+αi2Δ2+…++αiiΔi+…+αinΔn)=

=(αi1(β1A11+β2A21+…βiAi1+…+βnAn1)+αi2(β1A12+β2A22+…+βiAi2+…+βnAn2)+ …+αii(β1A1i+β2A2i+…+βiAii+…+βnAni)+…+αin(β1A1n+β2A2n+...…+βiAin+…+βnAnn))=

(β1(αi1A11+αi2A12+…αiiA1i+…αinA1n)+β2(αi1A21+αi2A22+..…+αiiA2i+…+αinA2n)+…+

+βi(αi1Ai1+αi2Ai2+…+αiiAii+…+αinAin)+…+βn(αi1An1+αi2An2+αiiAni+…+αinAnn))=

=(β10+β20+…+βiΔ+…+βn0)= βiΔ=βi

(Тут ми скористалися тим, що в дужках коефіцієнтом при βi є розклад визначника  Δ за елементами і-го рядка, а коефіцієнтом при  βj при j≠i є сума добутків елементів і-го рядка визначника Δ на алгебраїчні доповнення j-го рядка).

Отже, одержаний розв’язок системи рівняння (3) задовольняє і-му рівнянню системи (1),  тобто розв’язок системи (3)

є розв’язком системи (1) і цей розв’язок єдиний. Теорему доведено.



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

85188. Духовная и культурная жизнь БССР в 1920-1930гг.: достижения и противоречия 25.66 KB
  Культуры вылученне белорусов на партыйую советскую профсоюзную и общественную работу перевод делопроизводства государственного партийного профессионального и кооперативного аппаратов на белорусский язык. Центральная место в мероприятиях в белорусизации отводилось проблеме языка так как в республике язык выполняла очень мизерны объем соц. Преобладала русский язык. При этом официально было заявлено что на территории БССР признаются равноправными языки белорусский русский еврейский и польский.
85189. Западная Беларусь в составе Польши 27.1 KB
  Было введено принятое в Польше административно-тер деление, созданы 4 воеводства: Виленское, Полесское, Новогрудское, Белостокское. Эти воеводства делились на 29 поветов аповеты на гимны.
85190. Начало второй мировой войны. Вхождение Западной Беларуси с состав БССР 26.28 KB
  Вхождение Западной Беларуси с состав БССР. Беларуси принял декларацию об установлении советской власти на всей освобожденной территории i высказался за вхождение в состав БССР. Приняты законы о включении Западной Беларуси в состав СССР i воссоединение с БССР. Единогласно делегаты высказались и за вхождение в БССР.
85191. Начало Великой Отечественной войны. Ход военных действий на советско-германском фронте в 1941-1942 годах 27.92 KB
  Для войны против СССР Гитлер сосредоточил подавляющую часть своих сухопутных сил. Однако основной причиной такого огромного успеха немцев в первые недели войны является то что Красная армия сама готовилась к наступлению. Сталин прекрасно понимал что войны с Германией не избежать но он не думал что Гитлер нарушит пакт МолотоваРибентропа о ненападении.
85192. Фашистский оккупационный режим на территории БССР 26.93 KB
  К концу августа 1941 г гитлеровцы оккупировали всю территорию Бел. На захваченной территории гитлеровцы установили оккупационный режим- систему политических, идеологических, экономических, и военных мер направленных на ликвидацию существующего общественного и гос. строя, грабёж нац. богатства, уничтожение населения
85193. Коренной перелом в ходе Великой Отечественной войны 29.96 KB
  Коренной перелом начатый под Сталинградом был завершен в ходе Курской битвы и сражениях за р. в ходе Киевской наступательной операции 6 ноября столица Украины была освобождена. В ходе оборонительных боев к концу декабря 1943 г.
85194. Партизанское и подпольное движение в БССР 28.28 KB
  Один из первых партизанских отрядов был организован уже на пятый день войны в Пинске под командованием Коржа насчитывал 60 чел. Полесской области действовал отряд под командованием Бумажкова и Павловского. В июле 41 начал боевые действия отряд пол командованием Шмырёва в Вит.
85195. Освобождение Беларуси. Окончание Великой Отечественной и Второй мировой войны. Вклад белорусского парода в Победу над фашизмом 28.18 KB
  Начать операцию освобождения Украины и Беларуси. 23 сентября советские войска освободили первый районный центр Беларуси г. Всего в Беларуси в результате осенне зимнего наступления 1943-1944 гг.
85196. Система биполярного мира после Второй мировой войны 26.8 KB
  Основной причиной противостояния была борьба СССР и США за геополитическое превосходство прежде всего в Европе. Начало оформлению политики холодной войны положила доктрина Трумэна 1947 внешнеполитическая программа США которая высказывала просьбу выделить помощь 400 млн Греции и Турции обосновывая это тем что США должны оказывать поддержку свободным народом Предложения США критиковались правительством СССР которое считало что они фактически означают подчинение экономики западноевропейских стран экономике США и нарушают их...