A szerkezet a közös inhomogén megoldások lineáris egyenletek „Lineáris algebra

6. igénypontban. A szerkezet a közös döntéshozatal inhomogén lineáris egyenletrendszer.

Definíció. Let - nem homogén lineáris egyenletrendszer a mátrix rendszer A lineáris egyenletrendszer nevezzük homogén lineáris egyenletrendszer megfelelő az adott inhomogén lineáris egyenletrendszer.







Definíció. Bármilyen megoldás az inhomogén rendszer ez egy részleges megoldás.

Példa. Keresse partikuláris megoldás.

Határozat. Könnyen belátható, hogy

- különös megoldást a rendszer.

Jelöljük a készlet minden megoldása az inhomogén rendszer, azaz És az a hely a megoldások a megfelelő homogén rendszerben. Önkényes partikuláris megoldása az inhomogén rendszer jelöli X *, hogy a valódi egyenlőség.

Ebben a jelölési alábbi tétel.

Tétel. (Szerkezete a megoldások az inhomogén rendszer).

1) A összege különösebb oldatot az inhomogén rendszer és bármely megoldások a megfelelő homogén rendszerben a megoldást az inhomogén rendszer.

2) Minden olyan döntést az inhomogén rendszer felírható az összege egy adott oldatban az inhomogén rendszer, és az oldathoz a megfelelő homogén rendszerben.







1), ha majd;

azaz Ha, akkor;

2) ha majd, azaz a bármilyen megoldás az inhomogén rendszer felírható hol és.

Bizonyítás. 1) Tegyük fel, hogy. Ezután, hozzáadásával a mátrix tulajdonságainak

2) Legyen. majd

, azaz . Jelöljük. Aztán hol és, QED

Ez a készlet az úgynevezett összege altér és vektor (oszlop), és a másik az úgynevezett lineáris (vagy vektor) sokrétű párhuzamos a altér. (Lásd. A 7. igénypont alább.)

Mint látható ez a megjelölés,

Ezzel és az előző jelöléssel, az utolsó tétel lehet a következőképpen fogalmazott:

Tétel. (Szerkezete a megoldások az inhomogén rendszer).

Ellenkező esetben, a készlet S megoldások az inhomogén rendszer az összege a altér megoldások a megfelelő homogén rendszerben, és különösebb oldat X * a kezdeti inhomogén rendszer.

Következmény. Bármely oldatot az inhomogén lineáris egyenletrendszer a következőképpen írható fel:

ahol - az oldat teljes a megfelelő homogén rendszerben, és - egy tetszőleges különösen oldatot az inhomogén rendszer.

Definíció. Megoldás az inhomogén lineáris egyenletrendszer írott formában

ahol - a tetszőleges konstansokat (skaláris a mező), - egy alapvető rendszer megfelelő homogén rendszerben, az úgynevezett általános megoldás az inhomogén rendszer.

Következtetés. Problémák az inhomogén lineáris egyenletrendszer az, hogy megtaláljuk a készlet összes megoldásokat. És viszont, a készlet minden megoldás a formája:

. Ezért, a válasz elég, hogy írjon az általános megoldás :.

Példa. Oldja meg a rendszer :.

Először is, minden önkényes eljárás megtalálja a részleges megoldást, például úgy, hogy. Az általános megoldás a megfelelő homogén rendszerben, már talált :. Ezután az általános megoldás az inhomogén rendszer a következő :.




Kapcsolódó cikkek