Даны две матрицы а и в. найти неизвестную матрицу х, удовлетворяющую данному матричному уравнению: 2х+ав=ах-в матрица а: 2 -1 0 1 4 1 -3 0 -2 матрица в: 2 0 -1

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Неизвестная матрица Xcap X равна (47-6-34)the 3 by 1 column matrix; 47, negative 6, negative 34 end-matrix;. ️ Шаг 1: Преобразование уравнения Для решения уравнения 2X+AB=AXB2 cap X plus cap A cap B equals cap A cap X minus cap B перенесем слагаемые с Xcap X в одну сторону, а свободные члены — в другую: 2XAX=ABB2 cap X minus cap A cap X equals negative cap A cap B minus cap BВынесем матрицу Xcap X за скобки справа, а матрицу Bcap B — за скобки слева: (2EA)X=(A+E)Bopen paren 2 cap E minus cap A close paren cap X equals negative open paren cap A plus cap E close paren cap BДля удобства умножим обе части на -1negative 1: (A2E)X=(A+E)Bopen paren cap A minus 2 cap E close paren cap X equals open paren cap A plus cap E close paren cap BОбозначим C=A2Ecap C equals cap A minus 2 cap E и D=(A+E)Bcap D equals open paren cap A plus cap E close paren cap B. Тогда уравнение примет вид CX=Dcap C cap X equals cap D, откуда X=C-1Dcap X equals cap C to the negative 1 power cap D. ️ Шаг 2: Вычисление матриц C и D Вычислим матрицу C=A2Ecap C equals cap A minus 2 cap E: C=(2-10141-30-2)(200020002)=(0-10121-30-4)cap C equals the 3 by 3 matrix; Row 1: 2, negative 1, 0; Row 2: 1, 4, 1; Row 3: negative 3, 0, negative 2 end-matrix; minus the 3 by 3 matrix; Row 1: 2, 0, 0; Row 2: 0, 2, 0; Row 3: 0, 0, 2 end-matrix; equals the 3 by 3 matrix; Row 1: 0, negative 1, 0; Row 2: 1, 2, 1; Row 3: negative 3, 0, negative 4 end-matrix;Вычислим матрицу D=(A+E)Bcap D equals open paren cap A plus cap E close paren cap B: A+E=(3-10151-30-1)cap A plus cap E equals the 3 by 3 matrix; Row 1: 3, negative 1, 0; Row 2: 1, 5, 1; Row 3: negative 3, 0, negative 1 end-matrix; D=(3-10151-30-1)(20-1)=(32+(-1)0+0(-1)12+50+1(-1)-32+00+(-1)(-1))=(61-5)cap D equals the 3 by 3 matrix; Row 1: 3, negative 1, 0; Row 2: 1, 5, 1; Row 3: negative 3, 0, negative 1 end-matrix; center dot the 3 by 1 column matrix; 2, 0, negative 1 end-matrix; equals the 3 by 1 column matrix; Row 1: 3 center dot 2 plus open paren negative 1 close paren center dot 0 plus 0 center dot open paren negative 1 close paren, Row 2: 1 center dot 2 plus 5 center dot 0 plus 1 center dot open paren negative 1 close paren, Row 3: negative 3 center dot 2 plus 0 center dot 0 plus open paren negative 1 close paren center dot open paren negative 1 close paren end-matrix; equals the 3 by 1 column matrix; 6, 1, negative 5 end-matrix;️ Шаг 3: Нахождение обратной матрицы C и решение Найдем определитель det(C)=0(2(-4)01)(-1)(1(-4)(-3)1)+0=1(-4+3)=-1det of open paren cap C close paren equals 0 open paren 2 center dot open paren negative 4 close paren minus 0 center dot 1 close paren minus open paren negative 1 close paren open paren 1 center dot open paren negative 4 close paren minus open paren negative 3 close paren center dot 1 close paren plus 0 equals 1 center dot open paren negative 4 plus 3 close paren equals negative 1. Найдем союзную матрицу C*cap C sub * end-sub и обратную C-1=1det(C)C*Tcap C to the negative 1 power equals the fraction with numerator 1 and denominator det of open paren cap C close paren end-fraction cap C sub * end-sub to the cap T-th power : C-1=1-1(-8-4-1100631)=(841-100-6-3-1)cap C to the negative 1 power equals 1 over negative 1 end-fraction the 3 by 3 matrix; Row 1: negative 8, negative 4, negative 1; Row 2: 1, 0, 0; Row 3: 6, 3, 1 end-matrix; equals the 3 by 3 matrix; Row 1: 8, 4, 1; Row 2: negative 1, 0, 0; Row 3: negative 6, negative 3, negative 1 end-matrix; Вычислим X=C-1Dcap X equals cap C to the negative 1 power cap D: X=(841-100-6-3-1)(61-5)=(86+41+1(-5)-16+01+0(-5)-66+(-3)1+(-1)(-5))=(47-6-34)cap X equals the 3 by 3 matrix; Row 1: 8, 4, 1; Row 2: negative 1, 0, 0; Row 3: negative 6, negative 3, negative 1 end-matrix; center dot the 3 by 1 column matrix; 6, 1, negative 5 end-matrix; equals the 3 by 1 column matrix; Row 1: 8 center dot 6 plus 4 center dot 1 plus 1 center dot open paren negative 5 close paren, Row 2: negative 1 center dot 6 plus 0 center dot 1 plus 0 center dot open paren negative 5 close paren, Row 3: negative 6 center dot 6 plus open paren negative 3 close paren center dot 1 plus open paren negative 1 close paren center dot open paren negative 5 close paren end-matrix; equals the 3 by 1 column matrix; 47, negative 6, negative 34 end-matrix; Ответ: X = \begin{pmatrix} 47 \ -6 \ -34 \end{pmatrix} Нужна ли вам помощь с проверкой этого решения или другими матричными операциями?

Форма ответа

Ваш аватар