نظام المعادلات الجبرية الخطية

في هذا المنشور ، سننظر في تعريف نظام المعادلات الجبرية الخطية (SLAE) ، وكيف يبدو ، وما هي الأنواع الموجودة ، وكذلك كيفية تقديمه في شكل مصفوفة ، بما في ذلك المعادلات الموسعة.

وصف المنتج

تعريف نظام المعادلات الخطية

نظام المعادلات الجبرية الخطية (أو اختصارًا "SLAU") هو نظام يبدو بشكل عام كالتالي:

نظام المعادلات الجبرية الخطية

  • m هو عدد المعادلات
  • n هو عدد المتغيرات.
  • x1، X2، ... ، xn - مجهول؛
  • a11,12…، أmn - معاملات المجهول.
  • b1، ب2،…، بm - أعضاء أحرار.

مؤشرات المعامل (aij) على النحو التالي:

  • i هو رقم المعادلة الخطية ؛
  • j هو رقم المتغير الذي يشير إليه المعامل.

حل SLAU - مثل هذه الأرقام c1C2، ... ، جn ، في الإعداد الذي بدلاً من x1، X2، ... ، xn، ستتحول جميع معادلات النظام إلى هويات.

أنواع SLAU

  1. متجانس - جميع الأعضاء الأحرار في النظام تساوي الصفر (b1 = ب2 =… = بm = 0).

    نظام المعادلات الجبرية الخطية

  2. غير متجانسة - إذا لم يتم استيفاء الشرط أعلاه.
  3. مربع - عدد المعادلات يساوي عدد المجهول ، أي م = ن.

    نظام المعادلات الجبرية الخطية

  4. غير محدد - عدد المجهول أكبر من عدد المعادلات.

    نظام المعادلات الجبرية الخطية

  5. تم تجاوزه هناك معادلات أكثر من المتغيرات.

    نظام المعادلات الجبرية الخطية

اعتمادًا على عدد الحلول ، يمكن أن تكون SLAE:

  1. مشترك لديه حل واحد على الأقل. علاوة على ذلك ، إذا كان فريدًا ، يسمى النظام محددًا ، وإذا كان هناك العديد من الحلول ، فيُسمى لأجل غير مسمى.

    نظام المعادلات الجبرية الخطية

    SLAE أعلاه مشترك ، لأنه يوجد حل واحد على الأقل: س = 2، ص = 3.

  2. تتعارض النظام ليس له حلول.

    نظام المعادلات الجبرية الخطية

    الجوانب اليمنى من المعادلات هي نفسها ، ولكن الجانب الأيسر ليس كذلك. وبالتالي ، لا توجد حلول.

تدوين المصفوفة للنظام

يمكن تمثيل SLAE في شكل مصفوفة:

AX = ب

  • A هي المصفوفة المكونة من معاملات المجهول:

    نظام المعادلات الجبرية الخطية

  • X - عمود المتغيرات:

    نظام المعادلات الجبرية الخطية

  • B - عمود الأعضاء الأحرار:

    نظام المعادلات الجبرية الخطية

مثال

نحن نمثل نظام المعادلات أدناه في شكل مصفوفة:

نظام المعادلات الجبرية الخطية

باستخدام النماذج أعلاه ، نقوم بتكوين المصفوفة الرئيسية بالمعاملات والأعمدة ذات الأعضاء غير المعروفين والحرة.

نظام المعادلات الجبرية الخطية

نظام المعادلات الجبرية الخطية

نظام المعادلات الجبرية الخطية

السجل الكامل لنظام المعادلات المحدد في شكل مصفوفة:

نظام المعادلات الجبرية الخطية

مصفوفة SLAE الممتدة

إذا إلى مصفوفة النظام A أضف عمود أعضاء مجانيين إلى اليمين B، بفصل البيانات بشريط عمودي ، تحصل على مصفوفة ممتدة لـ SLAE.

بالنسبة للمثال أعلاه ، يبدو كالتالي:

نظام المعادلات الجبرية الخطية

نظام المعادلات الجبرية الخطية- تعيين المصفوفة الممتدة.

اترك تعليق