Tanpa grafik, bagaimana anda membuat keputusan sama ada sistem persamaan linear yang berikut mempunyai satu penyelesaian, penyelesaian yang tidak terhingga atau tiada penyelesaian?

Tanpa grafik, bagaimana anda membuat keputusan sama ada sistem persamaan linear yang berikut mempunyai satu penyelesaian, penyelesaian yang tidak terhingga atau tiada penyelesaian?
Anonim

Jawapan:

Satu sistem # N # persamaan linear dengan # N # pembolehubah tidak diketahui yang tidak mengandungi pergantungan linear antara persamaan (dengan kata lain, ia penentu adalah bukan sifar) akan mempunyai satu dan satu-satunya penyelesaian.

Penjelasan:

Mari kita pertimbangkan sistem dua persamaan linear dengan dua pembolehubah yang tidak diketahui:

# Ax + By = C #

# Dx + Ey = F #

Jika pasangan # (A, B) # tidak berkadar dengan pasangan # (D, E) # (iaitu, tidak ada nombor sedemikian # k # itu # D = kA # dan # E = kB #, yang boleh disemak mengikut keadaan # A * E-B * D! = 0 #) maka terdapat satu dan satu-satunya penyelesaian:

# x = (C * E-B * F) / (A * E-B * D) #, # y = (A * F-C * D) / (A * E-B * D) #

Contoh:

# x + y = 3 #

# x-2y = -3 #

Penyelesaian:

# x = (3 * (- 2) -1 * (- 3)) / (1 * (- 2) -1 * 1) = 1 #

# y = (1 * (- 3) -3 * 1) / (1 * (- 2) -1 * 1) = 2 #

Jika pasangan # (A, B) # adalah berkadaran dengan pasangan # (D, E) # (yang bermaksud bahawa ada nombor sedemikian # k # itu # D = kA # dan # E = kB #, yang boleh diperiksa oleh suatu keadaan # A * E-B * D = 0 #), terdapat dua kes:

(a) bilangan penyelesaian yang tidak terhingga jika # C # dan # F # berkadaran dengan pekali yang sama seperti # A # dan # D #, itu dia # F = kC #, di mana # k # adalah pekali kekompadan yang sama;

Contoh:

# x + y = 3 #

# 2x + 2y = 6 #

Di sini # k = 2 # untuk semua pasangan: # D = 2A #, # E = 2B #, # F = 2C #.

Persamaan kedua adalah akibat yang remeh dari yang pertama (hanya berlipat ganda persamaan pertama oleh #2#) dan, oleh itu, tidak memberikan maklumat tambahan mengenai yang tidak diketahui, mengurangkan bilangan persamaan, dengan berkesan, hingga 1.

(b) tiada penyelesaian sama ada, jika #F! = KC #

Contoh:

# x + 4y = 3 #

# 2x + 8y = 5 #

Dalam kes ini kesamaan persamaan antara satu sama lain sejak, dengan mendarab pertama dengan 2, kita memperoleh persamaan # 2x + 8y = 6 #, yang tidak boleh mempunyai penyelesaian bersama # 2x + 8y = 5 # kerana bahagian kiri dua persamaan ini sama, tetapi bahagian yang betul tidak.