Kung walang graphing, paano ka magpasya kung ang sumusunod na sistema ng linear equation ay may isang solusyon, walang katapusan maraming solusyon o walang solusyon?

Kung walang graphing, paano ka magpasya kung ang sumusunod na sistema ng linear equation ay may isang solusyon, walang katapusan maraming solusyon o walang solusyon?
Anonim

Sagot:

Isang sistema ng # N # linear equation with # N # Hindi alam na mga variable na hindi naglalaman ng linear dependency sa pagitan ng mga equation (sa ibang salita, nito determinant ay di-zero) ay magkakaroon ng isa at isa lamang na solusyon.

Paliwanag:

Isaalang-alang natin ang isang sistema ng dalawang linear equation na may dalawang hindi kilalang mga variable:

# Ax + By = C #

# Dx + Ey = F #

Kung pares # (A, B) # ay hindi proporsyonal sa pares # (D, E) # (ibig sabihin, walang ganitong numero # k # na # D = kA # at # E = kB #, na maaaring i-check sa kondisyon # A * E-B * D! = 0 #) pagkatapos ay mayroong isa at isa lamang na solusyon:

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

Halimbawa:

# x + y = 3 #

# x-2y = -3 #

Solusyon:

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

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

Kung pares # (A, B) # ay proporsyonal sa pares # (D, E) # (na nangangahulugan na mayroong ganitong numero # k # na # D = kA # at # E = kB #, na maaaring masuri ng isang kondisyon # A * E-B * D = 0 #), mayroong dalawang mga kaso:

(a) walang katapusang bilang ng mga solusyon kung # C # at # F # ay proporsyonal sa parehong koepisyent bilang # A # at # D #, yan ay # F = kC #, kung saan # k # ay ang parehong koepisyent ng proporsyonalidad;

Halimbawa:

# x + y = 3 #

# 2x + 2y = 6 #

Dito # k = 2 # para sa lahat ng mga pares: # D = 2A #, # E = 2B #, # F = 2C #.

Ang ikalawang equation ay isang maliit na kinahinatnan ng unang (lamang multiply ang unang equation sa pamamagitan ng #2#) at, samakatuwid, ay hindi nagbibigay ng karagdagang impormasyon tungkol sa hindi alam, pagbawas ng bilang ng mga equation, epektibo, sa 1.

(b) walang solusyon sa lahat, kung #F! = KC #

Halimbawa:

# x + 4y = 3 #

# 2x + 8y = 5 #

Sa ganitong kaso equation magkasalungat sa bawat isa dahil, sa pamamagitan ng multiply ang unang sa pamamagitan ng 2, makuha namin sa equation # 2x + 8y = 6 #, na hindi maaaring magkaroon ng karaniwang solusyon # 2x + 8y = 5 # dahil ang mga kaliwang bahagi ng dalawang equation ay pantay, ngunit ang mga tamang bahagi ay hindi.