Курс инженерной графики и начертательной геометрии технического университета |
|||
| Примеры | |||
| Практикум | |||
| На главную | |||
Математика |
|||
| Задачи | |||
| Практикум | |||
| Карта сайта | |||
Задача . Решить систему:
Решение.Обозначим через
и
основную и расширенную матрицы системы соответственно.
,
.
Сначала надо определить, имеет ли эта система решения и сколько. Для этого возьмем расширенную матрицу
и элементарными преобразованиями строк (только!) приведем ее к трапециевидной форме:
.
При этом матрица
перейдет в
.
Отсюда
.Обозначим
через
.Так как ранги
и
совпадают, то система имеет бесконечное множество решений.
Решение неоднородной системы в этом случае может быть получено как сумма общего решения соответствующей однородной и какого-либо решения неоднородной. Общее решение однородной системы представляет из себя линейную комбинацию фундаментальной системы решений, которая состоит из
векторов, что в нашем примере равно двум.
Чтобы найти решения однородной системы, запишем сначала эквивалентную ей систему с матрицей
:
За базисный минор возьмем минор, стоящий в левом верхнем углу матрицы
, то есть минор, составленный из коэффициентов при неизвестных
.Тогда, придавая оставшимся переменным
любые значения, неизвестные
можно получить единственным образом. Чтобы найти фундаментальную систему, надо перебрать всевозможные наборы свободных переменных, такие, что в каждом наборе одна переменная равна 1, а остальные 0.
Взяв
из системы
получим
и вектор решений
. Затем, аналогично, взяв
, получим
.
Общее решение однородной системы имеет вид
, где
и
- произвольные числа.
Теперь найдем какое-либо решение неоднородной системы. Система, соответствующая матрице
, имеет вид
и эквивалентна данной. Из соображений, указанных выше, положим
. Тогда
,и вектор решений
.
Таким образом, общее решение системы будет иметь вид
или
.
Пример 3:
Найдем закон Т(t) остывания кипящей воды до комнатной температуры (tкомн=200) и время достижения 400, если до 600 вода остывает за 20 мин. Известно, что мгновенная скорость остывания линейно зависит от разницы Т и tкомн.
Составим дифференциальное уравнение:
![]()
![]()
![]()
| Применяющиеся способы соединения деталей очень разнообразны |