Здравствуйте, подскажите, ответ на вопрос из теста по математике: решая систему 4-х линейных уравнений с 4-мя неизвестными методом гаусса получили матрицу: 1 5 9 1 |3 0 8 32 5 |6 0 0 7 8 |3 0 0 0 0|11 значит она не имеет решений, тк последняя строка нули. система не совместима. верно?

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Утверждение верно: система несовместна и не имеет решений, так как в ходе преобразований методом Гаусса возникло математическое противоречие. ️ Шаг 1: Анализ последней строки расширенной матрицы При использовании метода Гаусса расширенная матрица содержит коэффициенты при неизвестных и свободные члены. Последняя строка вашей матрицы имеет вид (0,0,0,0|11)open paren 0 comma 0 comma 0 comma 0 vertical line 11 close paren. Если восстановить уравнение по этой строке, мы получим: 0x1+0x2+0x3+0x4=110 center dot x sub 1 plus 0 center dot x sub 2 plus 0 center dot x sub 3 plus 0 center dot x sub 4 equals 11 Это приводит к равенству 0=110 equals 11, которое является ложным при любых значениях переменных. Наличие такого противоречия в ступенчатом виде матрицы однозначно указывает на то, что система несовместна. ️ Шаг 2: Применение теоремы Кронекера — Капелли Для определения совместности системы сравним ранги основной матрицы Acap A (коэффициенты) и расширенной матрицы A¯cap A bar (коэффициенты вместе со свободными членами):

  1. Ранг основной матрицы rank(A)=3r a n k open paren cap A close paren equals 3, так как она содержит 3 ненулевые строки. Ранг расширенной матрицы rank(A¯)=4r a n k open paren cap A bar close paren equals 4 , так как с учетом свободного члена (число 11) в ней 4 ненулевые строки.
    Согласно теореме Кронекера — Капелли, если rank(A)rank(A¯)r a n k open paren cap A close paren is not equal to r a n k open paren cap A bar close paren , то система уравнений не имеет ни одного решения.

Ответ: Ваше утверждение верно. Система несовместна и не имеет решений, поскольку в последней строке коэффициенты при всех переменных равны нулю, а свободный член не равен нулю, что создает неразрешимое противоречие 0=110 equals 11. Сообщите, требуется ли вам проверить остальные строки матрицы или помочь с решением аналогичной системы с ненулевым определителем.

Форма ответа

Ваш аватар