Различия
Показаны различия между двумя версиями страницы.
| math:6.12 [2026/02/25 18:18] – создано root | math:6.12 [2026/02/25 18:19] (текущий) – [Решение] root | ||
|---|---|---|---|
| Строка 3: | Строка 3: | ||
| $$ a_1 = (5, 2, -3, 1),\quad a_2 = (4, 1, -2, 3),\quad a_3 = (1, 1, -1, -2),\quad a_4 = (3, 4, -1, 2),\quad a_5 = (7, -6, -7, 0). $$ | $$ a_1 = (5, 2, -3, 1),\quad a_2 = (4, 1, -2, 3),\quad a_3 = (1, 1, -1, -2),\quad a_4 = (3, 4, -1, 2),\quad a_5 = (7, -6, -7, 0). $$ | ||
| - | ==== Решение ==== | ||
| - | Составим матрицу из данных векторов (как строки) и приведём её к ступенчатому виду для определения ранга и базисных векторов. | ||
| - | |||
| - | Расположим векторы в порядке, | ||
| - | $$ \begin{pmatrix} | ||
| - | 1 & 1 & -1 & -2 \\ | ||
| - | 3 & 4 & -1 & 2 \\ | ||
| - | 4 & 1 & -2 & 3 \\ | ||
| - | 7 & -6 & -7 & 0 \\ | ||
| - | 5 & 2 & -3 & 1 | ||
| - | \end{pmatrix}. $$ | ||
| - | |||
| - | Выполним элементарные преобразования строк: | ||
| - | 1. Из второй строки вычтем первую, | ||
| - | $$ \begin{pmatrix} | ||
| - | 1 & 1 & -1 & -2 \\ | ||
| - | 0 & 1 & 2 & 8 \\ | ||
| - | 0 & -3 & 2 & 11 \\ | ||
| - | 0 & -13 & 0 & 14 \\ | ||
| - | 0 & -3 & 2 & 11 | ||
| - | \end{pmatrix}. $$ | ||
| - | Третья и пятая строки оказались одинаковыми, | ||
| - | $$ \begin{pmatrix} | ||
| - | 1 & 1 & -1 & -2 \\ | ||
| - | 0 & 1 & 2 & 8 \\ | ||
| - | 0 & -3 & 2 & 11 \\ | ||
| - | 0 & -13 & 0 & 14 | ||
| - | \end{pmatrix}. $$ | ||
| - | |||
| - | 2. К третьей строке прибавим вторую, | ||
| - | $$ \begin{pmatrix} | ||
| - | 1 & 1 & -1 & -2 \\ | ||
| - | 0 & 1 & 2 & 8 \\ | ||
| - | 0 & 0 & 8 & 35 \\ | ||
| - | 0 & 0 & 26 & 118 | ||
| - | \end{pmatrix}. $$ | ||
| - | |||
| - | 3. Из четвёртой строки вычтем третью, | ||
| - | |||
| - | Теперь выразим оставшийся вектор $a_1$ через этот базис. Решим систему: | ||
| - | $$ a_1 = x a_3 + y a_4 + z a_2 + w a_5. $$ | ||
| - | В координатной форме: | ||
| - | \[ | ||
| - | \begin{cases} | ||
| - | x + 3y + 4z + 7w = 5, \\ | ||
| - | x + 4y + z - 6w = 2, \\ | ||
| - | -x - y - 2z - 7w = -3, \\ | ||
| - | -2x + 2y + 3z = 1. | ||
| - | \end{cases} | ||
| - | \] | ||
| - | Преобразуем третье уравнение, | ||
| - | $$ a_1 = a_3 + a_2. $$ | ||
| - | Проверка: | ||
| ==== Ответ ==== | ==== Ответ ==== | ||
| Базис системы векторов: | Базис системы векторов: | ||
| $$ a_1 = a_2 + a_3. $$ | $$ a_1 = a_2 + a_3. $$ | ||