Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Элементы линейной алгебры 2006.pdf
Скачиваний:
61
Добавлен:
08.06.2015
Размер:
567.38 Кб
Скачать

 

 

 

8.

Решить системы уравнений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3х1 +5х2 х3 + 2х4 = 0

 

 

 

 

х1 3х2 2х3 = −4

 

 

2х1 + 4х2 х3 +3х4 = 0 ,

 

 

 

 

 

х1 + х2 +3х3 = 6 .

 

 

 

х +3х

х

 

+

4х

=

0

 

 

 

 

 

х

х + х

=1

 

 

 

 

1

 

2

 

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВАРИАНТ 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Найти матрицу 4А + 2В 3С,

если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2 4 8

 

 

 

4 3 1 1

 

 

4 0 0 3

 

 

А =

1 3 5 6 ,

 

 

В = 1 2 2 1 ,

 

С =

2 1 1 5 .

 

 

7 8 3 1

 

 

 

3 1 0 2

 

 

6 7 8 9

 

 

 

 

2.

Найти значение матричного многочлена 2А2 + 4А 3Е,

 

 

 

 

3

 

 

2

4

 

 

 

1

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

если

А =

1

 

 

3

5 ;

Е =

0

1

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

8 3

 

 

 

 

 

 

 

 

если

 

 

 

 

 

 

Найти произведение матриц АВ и ВА,

 

 

 

 

 

3

2

4

 

 

 

 

4

3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А =

1 3 5 , В =

1 2 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 8 3

 

 

 

 

3 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Даны два линейных преобразования. Средствами матрич-

ного исчисления найти преобразование, выражающее

′′

′′

′′

х1,

х2 ,

х3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

= 4х

+

3х

+ 2х

 

х′′

= х

2х

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

2

 

3

 

1

1

 

 

2

3

 

через

х1

, х2 ,

 

х3

 

= −2х1 + х2

х3

,

′′

 

 

+ 2

 

 

: х2

х2

= 3х1 +

х2

х3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3х1 + х2 + х3

 

′′

+ 2

+ 2

 

 

 

 

5.

 

 

 

 

 

х3

 

х3

= х1

х2

х3

 

 

 

 

Вычислить определители

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

4

 

 

 

 

х

2

3

 

 

 

3

2

 

4

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3 5 6 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

1 3 5

,

 

 

4 5 0

,

 

 

 

 

1

3

 

 

 

 

7

8

3

 

 

 

 

х

3

х

 

 

 

7

8

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Доказать совместность системы и решить ее тремя способами (по формулам Крамера, методом Гаусса и средствами матричного исчисления):

67

 

х + 2

х

+ х

= 4

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3х15х2 +3х3 =1 .

 

 

 

 

 

 

 

2х + 7х

х

= 8

 

 

 

 

 

 

 

 

1

7.

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти ранги матриц

 

 

 

 

 

 

4

1

 

1

3

 

4

 

7

7

9

1

 

 

 

 

 

 

 

 

А=

7 2 2 5 2 ,

В =

2 1 3

4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 1 1 7

 

 

2 1

 

1 1 16

2 6 10 2

 

 

8.

Решить системы уравнений:

 

 

 

 

х1 +3х2 х3 2х4 = 0

3х1 3х2 +3х3 = 3

2х1 +5х2 8х3 5х4 = 0 ,

 

х1 х2 + 4х3 = 3 .

 

х

+ 4х

2

+5х

+ х

4

= 0

 

7х

х

3х

= 3

 

1

 

 

 

3

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

ВАРИАНТ 21

 

 

 

 

 

 

 

1. Найти матрицу 4А 2В + 7С,

если

 

 

 

 

 

 

3 2 1 4

 

4 2 1 3

 

4 6 7 8

 

А =

5 7 3 0 ,

В = 0 1 3 5 ,

С =

7 8 3 5 .

4 5 6 1

 

1 4 3 2

 

6 7 1 3

 

 

2.

Найти значение матричного многочлена 4А2 + 3А 6Е,

 

 

3

2

1

1

0

0

 

 

 

 

 

 

 

если

А =

5

7

3 ;

Е =

0

1

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

5

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

6

 

1

 

 

если

 

 

 

 

Найти произведение матриц АВ и ВА,

 

 

 

3

2

1

 

 

4 2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

А =

5 7 3 , В =

0 1 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

4 5 6

 

 

1 4 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Даны два линейных преобразования. Средствами матрич-

ного исчисления найти преобразование, выражающее

′′

′′

′′

х1,

х2 ,

х3

 

 

 

 

 

х

= −х

х х

х′′

= 9х

+3х

+5х

 

 

 

 

 

 

1

1

 

2

3

1

1

 

2

 

3

 

через

х1, х2 ,

х3 :

= −х1 + 4х2 + х3 ,

′′

 

 

 

х2

х2

= 2х1

+3х3 .

 

 

 

 

 

 

=8х1 +

х2 + х3

′′

=

 

 

 

 

 

 

 

 

х3

х3

 

х2

х3

 

 

68

 

 

 

5.

Вычислить определители

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

1

 

х

3

х

 

3

2

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

5 7

3

0 .

 

 

 

,

 

5

7

3

,

2

1

3

,

 

5

7

 

 

4

5

7

 

4

2

х

 

4

5

6

1

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Доказать совместность системы и решить ее тремя способами (по формулам Крамера, методом Гаусса и средствами матричного исчисления):

х1 + х2 х3 = −2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4х13х2 + х3 =1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2х + х

2

х =1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Найти ранги матриц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 3 1 2 2

 

 

 

4

2

 

6

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А = 14 5 2 4 1 ,

 

 

 

В = 7 7

 

9 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

5

 

 

1

 

4 1 1 2 8

 

 

 

5 1 1 7

 

8.

Решить системы уравнений:

 

 

 

 

 

 

7х +5х +

3х

+6

х

= 0

 

 

 

3х + 2

х +

х

 

= 6

 

1

 

2

 

3

 

4

 

 

 

 

 

1

 

2

3

 

 

2х1 х2 х3 + 4х4 = 0 ,

 

 

 

3х1

3х2 +3х3 = 3 .

 

х +8х

+

6х

6х

= 0

 

 

 

3х х

2

2х

 

= 0

 

1

2

 

3

 

4

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВАРИАНТ 22

 

 

 

 

 

 

1. Найти матрицу 4А + 2В 6С, если

 

 

 

 

 

 

1 2 5 6

 

 

3 1 2 3

 

 

 

1 3 1 3

А = 3 4 7 8 ,

 

В =

2 2 3 1 ,

С =

3 1 3 1 .

 

5 6 9 4

 

 

1 3 1 2

 

 

 

3 1 1 3

 

2.

Найти значение матричного многочлена 3А2 + 4А + 7Е,

 

 

 

1 2 5

 

1

0

0

 

 

 

 

 

 

если А =

3

4

7

;

Е =

0

1

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

6

9

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

1

 

 

 

если

 

Найти произведение матриц АВ и ВА,

69

 

 

1

2

5

 

 

 

3

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А =

3 4 7 , В =

2 2 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 6 9

 

 

 

1 3 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Даны два линейных преобразования. Средствами матрич-

ного исчисления найти преобразование, выражающее

′′

′′

′′

х1,

х2

, х3

 

 

 

 

 

 

 

х

=

4х

+3х

+5х

х′′

= −

х

+5х

3х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

2

 

3

1

 

 

 

1

2

 

 

 

3

 

через

х1

,

х2 , х3

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

 

 

 

 

.

: х2 = 6х1 + 7х2 + х3 ,

х2

= х1 х2

х3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 9х1 + х2 +8х3

′′

= 7

+ 4

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

х3

х3

х1

х3

 

 

 

 

 

Вычислить определители

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

5

 

 

 

 

х

х

1

 

 

 

 

1

2

5

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 4 7 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

3 4 7

,

 

 

х 3 2

,

 

 

 

 

.

 

 

 

3

4

 

 

 

5

6

9

 

 

 

 

1

4

5

 

 

 

 

5

6

9

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

0

 

 

 

 

 

 

 

6.

Доказать совместность системы и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решить ее тремя спосо-

бами (по формулам Крамера, методом Гаусса и средствами матричного исчисления):

 

2х

 

х

2

+5х

= 4

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

5х1+2х2 +13х3 = 2 .

 

 

 

 

 

 

 

3х

 

х

2

+5х

= 0

 

 

 

 

 

 

 

1

7.

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти ранги матриц

 

 

 

 

 

 

 

3 1 3 2 4

2

6

 

5

 

1

 

 

 

 

 

 

 

А =

5 2 6 1 7 ,

В = 4

2 3 4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

10 2 1

7

 

 

1 1

3 8 2

14 14 9

 

1

 

 

 

8.

Решить системы уравнений:

 

 

 

 

 

5х1 5х2 +10х3 х4 = 0

4

х1 + х2 2х3 = 3

 

3х1 + х2 + 7х3 + х4 = 0 ,

 

х1 х2 +3х3 = 4 .

 

х + 7х

 

+ 4х

+3х = 0

2х + 4х

2

х

= 5

 

1

 

 

2

3

4

 

1

 

3

 

ВАРИАНТ 23

1. Найти матрицу 4А 2В + 3С, если

70

 

 

3 8 9 1

 

 

 

1 2 3 4

 

 

0 3 0 3

 

 

А =

4 5 1 3 ,

 

 

В = 4 3 2 1 ,

 

С =

4 2 5 6 .

 

 

1 1 0 2

 

 

 

1 4 2 3

 

 

7 1 1 8

 

 

 

 

2.

Найти значение матричного многочлена 3А2 + 8А 9Е,

 

 

 

 

3 8 9

 

1

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

если

А =

4

5

1

;

Е =

0

1

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

0

 

 

 

0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

если

 

 

 

 

 

 

 

Найти произведение матриц АВ и ВА,

 

 

 

 

 

 

3

8

9

 

 

 

1

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А =

4 5 1 , В =

4 3 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1 0

 

 

 

1 4 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Даны два линейных преобразования. Средствами матрич-

ного исчисления найти преобразование, выражающее

 

′′

′′

′′

х1,

х2 ,

х3

 

 

 

 

 

 

 

 

х

= х

3х + 4х

х′′

= 4

х

+5х

3х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

2

 

3

 

1

 

1

 

2

 

3

 

через

х1

, х2 ,

х3 :

 

 

 

х2

5х3 ,

′′

 

 

 

х2 = 2х1 +

х2

= х1 х2

х3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −3х1 +5х2 + х3

′′

= 7

+ 4

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

 

х3

х3

х1

х3

 

 

 

 

 

 

Вычислить определители

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

8

9

 

 

 

 

х

1

х

 

 

3

8

9

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 5 1 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

4 5 1

,

 

 

2 3 4

,

 

 

 

 

3

5

 

 

 

1

1

0

 

 

 

 

х

5

6

 

 

1

1

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

5

0

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Доказать совместность системы и решить ее тремя способами (по формулам Крамера, методом Гаусса и средствами матричного исчисления):

 

3х1 + х2 + х3 = 5

 

 

 

 

 

 

х14х2 2х3 = −3 .

 

 

 

 

 

3х +

5х + 6х

= 7

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

7.

Найти ранги матриц

 

 

 

 

 

 

6 1

1

2 4

1

3

5

1

 

 

 

 

 

 

А= 10 2

2

1 7 ,

В = 4 2 6

8

.

2 1

1

8 2

5

1

1

7

 

 

 

 

 

7

7

9

1

 

71