Различия
Показаны различия между двумя версиями страницы.
| math:1597 [2026/02/25 17:57] – создано root | math:1597 [2026/02/25 17:57] (текущий) – root | ||
|---|---|---|---|
| Строка 4: | Строка 4: | ||
| Показать, | Показать, | ||
| - | ==== Решение ==== | ||
| - | Составим матрицу, | ||
| - | $$ \begin{pmatrix} | ||
| - | 1 & 2 & 3 & 4 \\ | ||
| - | 4 & 3 & 2 & 1 \\ | ||
| - | -1 & 0 & 1 & 2 \\ | ||
| - | 1 & 1 & 1 & 2 | ||
| - | \end{pmatrix}. $$ | ||
| - | Приведем её к ступенчатому виду с помощью элементарных преобразований строк. | ||
| - | |||
| - | 1. Из второй строки вычтем первую, | ||
| - | $$ (4-4\cdot1, | ||
| - | 2. К третьей строке прибавим первую: | ||
| - | $$ (-1+1,\; 0+2,\; 1+3,\; 2+4) = (0,\; 2,\; 4,\; 6). $$ | ||
| - | 3. Из четвертой строки вычтем первую: | ||
| - | $$ (1-1,\; 1-2,\; 1-3,\; 2-4) = (0,\; -1,\; -2,\; -2). $$ | ||
| - | |||
| - | Получили: | ||
| - | $$ \begin{pmatrix} | ||
| - | 1 & 2 & 3 & 4 \\ | ||
| - | 0 & -5 & -10 & -15 \\ | ||
| - | 0 & 2 & 4 & 6 \\ | ||
| - | 0 & -1 & -2 & -2 | ||
| - | \end{pmatrix}. $$ | ||
| - | |||
| - | Упростим вторую строку, | ||
| - | |||
| - | Теперь из третьей строки вычтем вторую: | ||
| - | $$ (0,\; -1+1,\; -2+2,\; -2+3) = (0,0,0,1). $$ | ||
| - | Получили матрицу: | ||
| - | $$ \begin{pmatrix} | ||
| - | 1 & 2 & 3 & 4 \\ | ||
| - | 0 & 1 & 2 & 3 \\ | ||
| - | 0 & 0 & 0 & 1 \\ | ||
| - | 0 & 0 & 0 & 0 | ||
| - | \end{pmatrix}. $$ | ||
| - | Ранг матрицы равен $3$, следовательно, | ||
| - | |||
| - | В качестве базисных выберем векторы $a_1$, $a_2$ и $a_4$ (они соответствуют ненулевым строкам после преобразований, | ||
| - | |||
| - | Выразим $a_3$ через $a_1$, $a_2$ и $a_4$. Ищем коэффициенты $x$, $y$, $z$ такие, что | ||
| - | $$ a_3 = x a_1 + y a_2 + z a_4. $$ | ||
| - | Запишем покоординатно: | ||
| - | \[ | ||
| - | \begin{cases} | ||
| - | x + 4y + z = -1, \\ | ||
| - | 2x + 3y + z = 0, \\ | ||
| - | 3x + 2y + z = 1, \\ | ||
| - | 4x + y + 2z = 2. | ||
| - | \end{cases} | ||
| - | \] | ||
| - | Вычитая первое уравнение из второго, | ||
| - | $$ (4x+y+2z) - (3x+2y+z) = 2-1 \; | ||
| - | Так как $x - y = 1$, то $1 + z = 1$, откуда $z = 0$. Тогда из первого уравнения: | ||
| - | $$ a_3 = \frac{3}{5} a_1 - \frac{2}{5} a_2. $$ | ||
| - | |||
| - | ==== Ответ ==== | ||
| - | Векторы линейно зависимы. Максимальная линейно независимая подсистема: | ||
| - | $$ a_3 = \frac{3}{5}a_1 - \frac{2}{5}a_2. $$ | ||