22921

Однорідні системи лінійних рівнянь

Доклад

Математика и математический анализ

Будемо розглядати однорідну систему лінійних рівнянь з змінними 1 Зрозуміло що така система рівнянь сумісна оскільки існує ненульовий розвязок x1=0 x2=0xn=0. Цей розвязок будемо називати тривіальним. Можна зробити висновок що якщо однорідна система лінійних рівнянь має єдиний розвязок то цей розвязок тривіальний. Однорідна система лінійних рівнянь має нетривіальний розвязок тоді і тільки тоді коли її ранг менше числа невідомих.

Украинкский

2013-08-04

49 KB

3 чел.

Однорідні системи лінійних рівнянь.

Система лінійних рівнянь називається однорідною, якщо вільні члени всіх рівнянь системи дорівнюють нулю.

Будемо розглядати однорідну систему лінійних рівнянь з  змінними

------------------------------                   (1)

Зрозуміло, що така система рівнянь сумісна, оскільки існує ненульовий розв’язок  x1=0, x2=0,…,xn=0. Цей розв’язок будемо називати тривіальним.

Можна зробити висновок, що якщо однорідна система лінійних рівнянь має єдиний розв’язок, то цей розв’язок тривіальний. З теорії загальних систем лінійних рівнянь випливають наступні твердження для однорідних систем.

Однорідна система лінійних рівнянь має нетривіальний розв’язок тоді і тільки тоді, коли її ранг менше числа невідомих.

Лема. Множина всіх розв’язків однорідної системи лінійних рівнянь (1) утворює підпростір в просторі Rn .

Доведення. Позначимо через M множину всіх розв’язків системи (1). Оскільки, система (1) має тривіальний розв’язок, то θ є M, а тому M≠Ø. Перевіримо виконання умов підпростору.

  1.  нехай a і b - два розв’язки системи (1);  a=(λ12,…,λn), b=(γ12,…,γn). Доведемо, що a+b=(λ11, λ22,…, λnn) є M.. Для цього підставимо координати вектора a+b в     i-те рівняння системи  (1≤im).   і є розв’язками системи , то

Звідси

Отже, координати вектора a+b є розв’язком i - го рівняння системи (). Тому    a+b є M.

  1.  нехай );  a=(λ1,λ2,…,λn), є розвязком системи (1), β є R - деяке число. Доведемо, що вектор βa=(βλ1,βλ2,…,βλn) є розвязком системи (1). Підставимо координати вектора βa в i-е рівняння системи. Оскільки aє M, то

.

Звідси

.

Отже, координати вектора βa є розв’язком i - го  рівняння системи (). Тому        βa є M., тобто умови підпростору виконуються. Лему доведено.

Вірне й твердження, що є оберненим для твердження леми: кожний підпростір простору Rn є множиною всіх розв’язків деякої однорідної системи лінійних рівнянь з n змінними.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19804. Структура та основні принципи роботи мережі Internet 15.57 KB
  Принципи побудови мережі Інтернет це безліч комп'ютерів хостів і різних мереж об'єднаних мережею на базі протоколів зв'язку TCP / IP. Комп'ютери підключені до мережі Інтернет можуть мати будьякі апаратні і програмні платформи але при цьому вони повинні підтримувати ст
19805. Поняття про математичне програмування 13.95 KB
  Математичне програмування складова частина прикладної математичної дисципліни Дослідження операцій. До інших основних розділів цієї дисципліни відносяться теорія марковських випадкових процесів теорія масового обслуговування теорія ігор методи сітьового плану...
19806. Поняття цільової функції 13.43 KB
  Цільова функція z x1 x2 ... x n функція що виражає залежність прийнятого критерію оптимальності від керованих змінних. Критерій оптимальності є мірою наближення розвязку до поставленої мети. В економічних задачах як правило таким критерієм виступає показник ефективн
19807. Поняття лінійного програмування 14.63 KB
  Лінíйне програмувáння LP англ. Linear Programming один з важливих розділів дослідження операцій що зводиться до оптимізації лінійної цільової функції на множині яка описується лінійними рівняннями і нерівностями. Лінійне програмування є окремими випадками математичного п
19808. Задача про оптимальне використання ресурсів 15.56 KB
  Задача лінійного програмування як задача розподілу обмежених ресурсів. Зауважимо що задача ЛП у багатьох випадках виявляється асоційованою із задачею розподільчого типу яка спрямована на пошук найбільш вигідного способу розподілу обмежених ресурсів за декількома в
19809. Геометричне розв’язання задачі лінійного програмування 16.74 KB
  Kак известно общая задача линейного программирования со стоит в поиске значений переменных удовлетворяющих некоторым линейным ограничениям и обеспечивающих наибольшее наимень шее значение заданной линейной функции. Например требование: максимизировать Lx1...
19810. Економіко-математична модель транспортної задачі 17.89 KB
  Транспортная задача ставится следующим образом: имеется m пунктов отправления А1 А2 ... Аm в которых сосредоточены запасы какихто однородных грузов в количестве соответственно а1 а2 ... аm единиц. Имеется n пунктов назначения В1 В2 ... Вn подавшие заявки соответственно на...
19811. Задача лінійного програмування 29 KB
  Задача лінійного програмування Зада́ча ліні́йного програмува́ння задача оптимізації з лінійною цільовою функцією та допустимою множиною обмеженою лінійними рівностями або нерівностями. Тобто необхідно мінімізувати 1 при обмеженнях 2 3 4 де cj ...
19812. Знаходження оптимального розподілу поставок методом оцінки клітин 28 KB
  2.Знаходження оптимального розподілу поставок методом оцінки клітин Один з найбільш простих методів вирішення транспортної задачі розподільний метод.Нехай для транспортної задачі знайдено початкове опорне рішення і обчислено значення цільової функції на цьому ріше