На данном уроке мы рассмотрим методы решения системы линейных уравнений. В курсе высшей математики системы линейных уравнений требуется решать как в виде отдельных заданий, например, «Решить систему по формулам Крамера», так и в ходе решения остальных задач. С системами линейных уравнений приходится иметь дело практически во всех разделах высшей математики.
Сначала немного теории. Что в данном случае обозначает математическое слово «линейных»? Это значит, что в уравнения системы все переменные входят в первой степени: без всяких причудливых вещей вроде и т.п., от которых в восторге бывают только участники математических олимпиад.
В высшей математике для обозначения переменных используются не только знакомые с детства буквы .
Довольно популярный вариант – переменные с индексами: .
Либо начальные буквы латинского алфавита, маленькие и большие:
Не так уж редко можно встретить греческие буквы: – известные многим «альфа, бета, гамма». А также набор с индексами, скажем, с буквой «мю»:
Использование того или иного набора букв зависит от раздела высшей математики, в котором мы сталкиваемся с системой линейных уравнений. Так, например, в системах линейных уравнений, встречающихся при решении интегралов, дифференциальных уравнений традиционно принято использовать обозначения
Но как бы ни обозначались переменные, принципы, методы и решения системы линейных уравнений от этого не меняются. Таким образом, если Вам встретится что-нибудь страшное типа , не спешите в страхе закрывать задачник, в конце-концов, вместо можно нарисовать солнце, вместо – птичку, а вместо – рожицу (преподавателя). И, как ни смешно, систему линейных уравнений с данными обозначениями тоже можно решить.
Что-то у меня есть такое предчувствие, что статья получится довольно длинной, поэтому небольшое оглавление. Итак, последовательный «разбор полётов» будет таким::
Задача2.
14 км/час
Объяснение:
х - скорость катера
х + 2 - скорость катера по течению
х - 2 - скорость катера против течения
40 : (х + 2) - время катера по течению
6 : (х - 2) - время катера против течения
Катер в пути был 3 часа, составляем уравнение:
40 : (х + 2) + 6 : (х - 2) = 3, общий знаменатель (х + 2)(х - 2), получаем:
40(х-2) + 6(х+2) =3(х + 2)(х - 2), получаем:
40х - 80 + 6х + 12 = 3х² - 12
46х - 68 = 3х² - 12
-3х² + 12 + 46х - 68 = 0
-3х² + 46х - 56 = 0
3х² - 46х + 56 = 0, квадратное уравнение, ищем корни:
х первое, второе = (46 ± √2116 -672) / 6
х первое, второе = (46 ± √1444) / 6
х первое, второе = (46 ± 38) / 6
х первое отбрасываем, как не соответствующий условию задачи
х второе = (46 + 38) / 6 = 14 (км/час)
Проверка: 40 : 16 = 2,5 (часа по течению)
6 : 12 = 0,5 (часа против течения)
Всего 3 часа, согласно условию задачи.
Задача3.
Первая - по 16 курток в день
Вторая - по 12 курток в день
Объяснение:
х - шила в день вторая бригада
х + 4 - шила в день первая бригада
96 : х - время второй бригады (на 2 дня больше)
96 : (х + 4) - время первой бригады
96 : х - 96 : (х + 4) = 2, общий знаменатель х(х+4), получим:
96(х+4) - 96*х = 2х(х+4)
96х + 384 - 96х = 2х² + 8х
384 = 2х² + 8х
-2х² - 8х + 384 = 0
2х² + 8х - 384 = 0, сократим на 2 для удобства, получим:
х² + 4х - 192 = 0, квадратное уравнение, ищем корни:
х первое, второе = (-4 ± √16+768) / 2
х первое, второе = (-4 ± √784) / 2
х первое, второе = (-4 ± 28) / 2
х первое отбрасываем, как отрицательный
х второе = 12 (курток в день шила вторая бригада)
12 + 4 = 16 (курток в день шила первая бригада)
Проверка. 96 : 12 = 8 (дней работала вторая бригада)
96 : 16 = 6 (дней работала первая бригада), всё верно.
