matematykaszkolna.pl
studia zadanie z macierzy postać bazowa nick1: Rozwiąż układ równań liniowych przez sprowadzenie ich do postaci bazowej. Znajdź wszystkie rozwiązania bazowe. x1 − 2x2 − x3 + x4 = 3 x1 − x2 − x3 + 2x4 = 1 2x1 − 3x2 − 2x3 + 3x4 = 4 Stworzyłem macierz U: 1 −2 −1 1 | 3 U = 1 −1 −1 2 | 1 2 −3 −2 3 | 4 Metodą operacji elementarnych przekształciłem macierz U do postaci bazowej: 1 0 −1 3 | −1 0 1 0 1 | −2 0 0 0 0 | 0 Stworzyłem układ równań jaki mi wyszedł: x1 − x3 + 3x4 = −1 x2 + x4 = −2 Wyznaczyłem postać ogólną rozwiązania: x1 = −3t2 + t1 − 1 x2 = −t2 − 2 x3 = t1 ; t1 ∊ R x4 = t2 ; t2 ∊ R I w tym miejscu się zatrzymałem... Nie mam pojęcia jak wyliczyć rozwiązania bazowe. Pomoże ktoś? Przy okazji mógłby ktoś sprawdzić czy wcześniej nie popełniłem jakiegoś błędu.
6 lis 19:44
wredulus_pospolitus: rozwiązanie 'bazowe' to takie gdy 'narzucasz' że n−k niewawiadomych jest równa 0. Więc mamy takie możliwości: 1. x1 = 0 i x 2 = 0 2. x1 = 0 i x3 = 0 3. x1 = 0 i x4 = 0 4. x2 = 0 i x3 = 0 5. x3 = 0 i x4 = 0 (jedynie x2 = 0 i x4 = 0 jest niemożliwe do zajścia −−− mam nadzieję, że widzisz dlaczego).
6 lis 19:58
nick1: Właśnie nie za bardzo rozumiem od momentu rozwiązań bazowych... W moim przykładzie zmiennymi bazowymi są niewiadome x1 i x2, bo ich współczynniki są elementami macierzy jednostkowej. (def. z której korzystam: "Niewiadome x1 ,x2 , ... , xr , których współczynniki są elementami macierzy Ir nazywamy zmiennymi bazowymi.") Natomiast zmiennymi niebazowymi w tym przypadku są niewiadome x3 i x4 i jest ich n−r (n − liczba niewiadomych, r − liczba równań układu). I tutaj już coś pomieszałem, bo mam dwie zmienne niebazowe, a n−r wychodzi mi 1 (4 niewiadome − 3 układy równań = 1) Rozwiązanie bazowe układu to takie rozwiązanie, w którym zakładamy, że wszystkie zmienne niebazowe są równe 0 (tak jak napisałeś). Liczba rozwiązań bazowych układu nie jest większa od
 
nawias
n
nawias
nawias
r
nawias
 
nawias
4
nawias
nawias
3
nawias
 
. I tutaj znowu czegoś nie rozumiem.
= 4, a u ciebie tych rozwiązań jest 5,
   
więc gdzieś zgubiłem jeszcze jedno rozwiązanie. Dlaczego x2 = 0 i x4 = 0 jest niemożliwe do zajścia? Ponieważ jeśli x2 przyrównamy do 0 to wyjdzie t2 = −2, a t2 to x4, które zostało przyrównane do 0, a −2 ≠ 0. wreduluspospolitus liczę na twoją pomoc i mam nadzieję, że mi wytłumaczysz
6 lis 20:50
wredulus_pospolitus:
 
nawias
4
nawias
nawias
2
nawias
 
Ja widzę 2 równania, a nie trzy −−− stąd
= 6, ale z wiadomych powodów ten jeden o
  
którym pisałem jest niemożliwy do spełnienia. Na chłopski rozum ... rozwiązania bazowe to będą takie rozwiązanie w których PRZYNAJMNIEJ tyle niewiadomych ile przyjmujesz parametrów, będzie równa 0
 
nawias
4
nawias
nawias
2
nawias
 
Mamy 4 niewiadome, 'wybieramy sobie 2 które będą zerami' ... stąd
= 6.
  
 
nawias
n
nawias
nawias
k
nawias
 
I w teorii jest powiedziane, że będzie NIE WIĘCEJ NIŻ
rozwiązań.
  
 
nawias
4
nawias
nawias
2
nawias
 
Nam wychodzi 5 co jest nie więcej niż
= 6
  
6 lis 21:05
nick1: Już wiem dlaczego Ty widzisz 2 równania, a ja 3. Ja błędnie patrzyłem na początkowy układ równań, a Ty patrzysz na "nowy" układ równań wynikający z macierzy bazowej (jest to w sumie logiczne, macierz BAZOWA − rozwiązanie BAZOWE) Już zrozumiałem. Wielkie dzięki za pomoc!
6 lis 21:16