Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Определители.






    4.1. Вычислить определители: а) разложением по строке или столбцу; б) приведением к треугольному виду.

    Общие сведения и расчётные формулы: по представленному заданию.

    Заметим, прежде всего, что выполнение обоих заданий требует знания всех свойств определителя и применения их при вычислении конкретных определителей. Но применение этих свойств должно учитывать их группировки:

    ▫ свойства, определяющие равенство определителя нулю;

    ▫ свойства, определяющие эквивалентные преобразования определителя: не изменяющие его величины.

    Учёт этих группировок позволяет сделать планирование и выполнение преобразований целесообразными и осознанными.

    Геометрически задания а) и б) следует воспринимать так: любой заданный или преобразуемый определитель необходимо привести к форме:

     
     
    или
     
     
     

    где символ [○ ] отмечает, что в выделенной ячейке находится ноль. Символ [ ] отмечает элемент строки, не равный нулю, который реализует разложение определителя по строке.

    Замечание: если определитель подготавливается для его разложения по столбцу, то нулями заполняется столбец.

    Примеры (и образец оформления):

    Пример-1. Пусть задан определитель: разложением по строке (столбцу).

    Решение:

    Применяя операции со строками и столбцами, добьёмся максимальной простоты чисел-элементов определителя:

    d= (1) = · = (2) = = (3) =

    =– · = (4) = · = (5) = .

    Операции: (1): выносим за знак определителя общие множители из столбцов: 1, 2, 3, 4. (2): выполняем: [C1]–[C3]. (3): выполняем разложение по столбцу-1. (4): [C1]–[C2]·2. (5): выполняем разложение по столбцу-1 и завершаем вычисление.

    Ответ: d = .

    Замечание: этот пример иллюстрирует пользу вынесения общих множителей, обнаруживаемых в строке или столбце, для выбора наиболее рациональных направлений преобразования определителя.

    Пример-2: Вычислить определитель: приведением к треугольному виду.

    Решение:

    Применяя операции со строками и столбцами, добьёмся максимальной простоты чисел-элементов определителя:

    d= = (1) = = (2) = 10.

    Операции: (1): [R3]+[R1]; [R4]–[R1]. (2): получен определитель треугольного вида → завершаем вычисление: произведение элементов главной диагонали.

    Ответ: d =10.

    Замечание: этот пример иллюстрирует возможности использования треугольного вида записи определителя.

    Пример-3: Вычислить определитель: двумя способами: а) разложением по строке или столбцу; б) приведением к треугольному виду.

    Решение:

    Способ- 1. Применяем операции со строками и столбцами с целью понижения порядка определителя так, чтобы максимально уменьшить вычислительные трудности и угрозу ошибок.

    1. Уменьшим элементы определителя, применяя сложение и вычитание строк и столбцов, затем приводим определитель к виду, наиболее удобному для понижения порядка:

    d = (1) = = (2) = = (3) =(–2) =2· .

    Операции: (1): [C4]–[C1]; [C1]–[C2]. (2): [C3]–[C1]; [R3]+[R4]. (3): так как определитель в столбце [C3] содержит только один элемент не равный нулю, применяем разложение определителя по этому столбцу: понижение порядка вычисляемого определителя.

    2. Продолжим действия, аналогичные тем, что представлены в пункте-1:

    d =2· = (1) =2· = (2) =2·1· · = (3) = –2·25=–50.

    Операции: (1): [R1]–[R2]; [R3]+[R2]. (2): так как определитель в столбце [C1] содержит только один элемент не равный нулю, применяем разложение определителя по этому столбцу. (3): легко получаем значение определителя.

    Ответ: d =–50.

    Способ- 2. Применяем операции со строками и столбцами с целью получения определителя треугольного вида.

    1. Добиваемся получения нулей под главной диагональю:

    d = (1) = = (2) = = (3) = = (4) = .

    Операции: (1): [C1]–[C2]. (2): [R2]–[R1]; [R3]+[R1]. (3): [R3]+[R2]·2; [R2]+[R4]·2. (4): [R4]+[R2]; [R4]+[R3]·3: получен определитель треугольного вида, вычисление которого не представляет труда.

    2. Записываем значение определителя: d =–50.

    Ответ: d =–50.

    Замечание: при вычислении конкретных определителей число шагов, приводящих к понижению порядка определителя, может быть различным: важно все шаги документировать!

    Варианты индивидуальных заданий:

    Вар. Задание: Вар. Задание: Вар. Задание:
    1. 2. 3.
    4. 5. 6.
    7. 8. 9.
    10. 11. 12.
    13. 14. 15.
    16. 17. 18.
    19. 20. 21.
    22. 23. 24.
    25. 26. 27.
    28. 29. 30.





    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.