Решите матричное уравнение с помощью обратной матрицы. x= (1 3 1) (1 3 2)=(-2 3 1) (1 1 1) (-3 2 -1)

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения матричного уравнения вида XA=Bcap X cap A equals cap B, где Xcap X — искомая матрица, необходимо умножить обе части уравнения на обратную матрицу A-1cap A to the negative 1 power справа: X=BA-1cap X equals cap B center dot cap A to the negative 1 powerИсходя из вашего условия, имеем матрицы: A=(132111-32-1),B=(131-231)cap A equals the 3 by 3 matrix; Row 1: 1, 3, 2; Row 2: 1, 1, 1; Row 3: negative 3, 2, negative 1 end-matrix; comma space cap B equals the 2 by 3 matrix; Row 1: 1, 3, 1; Row 2: negative 2, 3, 1 end-matrix;1. Нахождение обратной матрицы A-1cap A to the negative 1 power Обратная матрица вычисляется по формуле A-1=1det(A)Adj(A)cap A to the negative 1 power equals the fraction with numerator 1 and denominator det of open paren cap A close paren end-fraction center dot cap A d j open paren cap A close paren , где Adj(A)cap A d j open paren cap A close paren — союзная матрица (транспонированная матрица алгебраических дополнений). Вычисление определителя det(A)det of open paren cap A close paren: det(A)=1(1(-1)12)3(1(-1)1(-3))+2(121(-3))det of open paren cap A close paren equals 1 open paren 1 center dot open paren negative 1 close paren minus 1 center dot 2 close paren minus 3 open paren 1 center dot open paren negative 1 close paren minus 1 center dot open paren negative 3 close paren close paren plus 2 open paren 1 center dot 2 minus 1 center dot open paren negative 3 close paren close paren det(A)=1(-3)3(2)+2(5)=-36+10=1det of open paren cap A close paren equals 1 open paren negative 3 close paren minus 3 open paren 2 close paren plus 2 open paren 5 close paren equals negative 3 minus 6 plus 10 equals 1Так как det(A)=1det of open paren cap A close paren equals 1, обратная матрица существует. Вычисление алгебраических дополнений Aijcap A sub i j end-sub:

  • A11=+|112-1|=-3cap A sub 11 equals positive the determinant of the 2 by 2 matrix; Row 1: 1, 1; Row 2: 2, negative 1 end-determinant; equals negative 3 A12=|11-3-1|=(2)=-2cap A sub 12 equals negative the determinant of the 2 by 2 matrix; Row 1: 1, 1; Row 2: negative 3, negative 1 end-determinant; equals negative open paren 2 close paren equals negative 2 A13=+|11-32|=5cap A sub 13 equals positive the determinant of the 2 by 2 matrix; Row 1: 1, 1; Row 2: negative 3, 2 end-determinant; equals 5 A21=|322-1|=(-7)=7cap A sub 21 equals negative the determinant of the 2 by 2 matrix; Row 1: 3, 2; Row 2: 2, negative 1 end-determinant; equals negative open paren negative 7 close paren equals 7 A22=+|12-3-1|=5cap A sub 22 equals positive the determinant of the 2 by 2 matrix; Row 1: 1, 2; Row 2: negative 3, negative 1 end-determinant; equals 5 A23=|13-32|=(11)=-11cap A sub 23 equals negative the determinant of the 2 by 2 matrix; Row 1: 1, 3; Row 2: negative 3, 2 end-determinant; equals negative open paren 11 close paren equals negative 11 A31=+|3211|=1cap A sub 31 equals positive the determinant of the 2 by 2 matrix; Row 1: 3, 2; Row 2: 1, 1 end-determinant; equals 1 A32=|1211|=(-1)=1cap A sub 32 equals negative the determinant of the 2 by 2 matrix; Row 1: 1, 2; Row 2: 1, 1 end-determinant; equals negative open paren negative 1 close paren equals 1 A33=+|1311|=-2cap A sub 33 equals positive the determinant of the 2 by 2 matrix; Row 1: 1, 3; Row 2: 1, 1 end-determinant; equals negative 2

Составление A-1cap A to the negative 1 power: Транспонируем матрицу дополнений: A-1=11(-371-2515-11-2)=(-371-2515-11-2)cap A to the negative 1 power equals one-oneth the 3 by 3 matrix; Row 1: negative 3, 7, 1; Row 2: negative 2, 5, 1; Row 3: 5, negative 11, negative 2 end-matrix; equals the 3 by 3 matrix; Row 1: negative 3, 7, 1; Row 2: negative 2, 5, 1; Row 3: 5, negative 11, negative 2 end-matrix; 2. Вычисление матрицы Xcap X Перемножаем матрицы Bcap B и A-1cap A to the negative 1 power: X=(131-231)(-371-2515-11-2)cap X equals the 2 by 3 matrix; Row 1: 1, 3, 1; Row 2: negative 2, 3, 1 end-matrix; center dot the 3 by 3 matrix; Row 1: negative 3, 7, 1; Row 2: negative 2, 5, 1; Row 3: 5, negative 11, negative 2 end-matrix;Элементы первой строки:

  • x11=1(-3)+3(-2)+1(5)=-36+5=-4x sub 11 equals 1 open paren negative 3 close paren plus 3 open paren negative 2 close paren plus 1 open paren 5 close paren equals negative 3 minus 6 plus 5 equals negative 4 x12=1(7)+3(5)+1(-11)=7+1511=11x sub 12 equals 1 open paren 7 close paren plus 3 open paren 5 close paren plus 1 open paren negative 11 close paren equals 7 plus 15 minus 11 equals 11 x13=1(1)+3(1)+1(-2)=1+32=2x sub 13 equals 1 open paren 1 close paren plus 3 open paren 1 close paren plus 1 open paren negative 2 close paren equals 1 plus 3 minus 2 equals 2

Элементы второй строки:

  • x21=-2(-3)+3(-2)+1(5)=66+5=5x sub 21 equals negative 2 open paren negative 3 close paren plus 3 open paren negative 2 close paren plus 1 open paren 5 close paren equals 6 minus 6 plus 5 equals 5 x22=-2(7)+3(5)+1(-11)=-14+1511=-10x sub 22 equals negative 2 open paren 7 close paren plus 3 open paren 5 close paren plus 1 open paren negative 11 close paren equals negative 14 plus 15 minus 11 equals negative 10 x23=-2(1)+3(1)+1(-2)=-2+32=-1x sub 23 equals negative 2 open paren 1 close paren plus 3 open paren 1 close paren plus 1 open paren negative 2 close paren equals negative 2 plus 3 minus 2 equals negative 1

Ответ: X=(-41125-10-1)cap X equals the 2 by 3 matrix; Row 1: negative 4, 11, 2; Row 2: 5, negative 10, negative 1 end-matrix;Хотите, чтобы я выполнил проверку результата путем умножения Xcap X на исходную матрицу Acap A?

Форма ответа

Ваш аватар