4. Bir jinsli chiziqli tenglamalar sistemasi. (1) tenglamalar sistemasida ozod hadlar 0 lardan iborat bo’lsa, bunday sistemaga bir jinsli sistema deyiladi, yag’ni
bo’lib, birjinsli sistema doimo birgalikda.
Bir jinsli sistema 0 dan farqli yechimga egaligini aniqlash muhimdir.
2-teorema. Bir jinsli sistema noldan farqli yechimga ega bo’lishi uchun sistema matritsasining rangi noma’lumlar sonidan kichik bo’lishi zarur va yetarlidir.
1-natija. Bir jinsli sistemada noma’lumlar soni tenglamalar sonidan katta bo’lsa, sistema 0 dan farqli yechimlarga ham ega bo’lishi mumkin.
2-natija. noma’lumli ta bir jinsli tenglamalar sistemasi 0 dan farqli yechimlarga ega bo’lishi uchun sistemaning determinanti 0 ga teng bo’lishi zarur va yetarlidir.
4-misol. Ushbu
tenglamalar sistemasini yeching.
Echish. Sistema matritsasini va uning kengaytirilgan matritsasini tuzamiz:
va
matritsada oxirgi ustunni saqlab elementar almashtirishlar bajaramiz:
0 lardan iborat satrni tashlab
matritsani hosil qilamiz. Bunday almashtirishlarda matritsa rangini aniqlash bilan matritsaning ham rangini aniqlash imkoniyati tug’iladi. SHunday qilib, matritsaning rangi 2 ga teng, matritsaning rangi ham 2 ga teng. Demak, berilgan sistema birgalikda bo’ladi. Ma’lum bo’ldiki, uchinchi tenglama birinchi ikkita tenglamalarning chiziqli kombinatsiyasidan iborat. SHuning uchun uchinchi tenglamani chiqarib
to’rt noma’lumli ikkita tenglamalar sistemasiga ega bo’lamiz. Ikkita noma’lumni qolganlari orqali ifodalaymiz. Ma’lumki, noma’lumlarga nisbatan yechish mumkin emas, chunki ularning koeffitsientlaridan tuzilgan determinant 0 ga teng. Sistemani larga nisbatan yechish mumkin, yahni
larni bosh (bazis) o’zgaruvchilar, lar esa ozod( erkin) o’zgaruvchilar bo’ladi. Bu sistemani yechib ni aniqlaymiz. o’zgaruvchilarga ketma-ket qiymatlar berib, cheksiz ko’p yechimlar to’plamiga ega bo’lamiz. Masalan, bo’lganda yechim hosil bo’ladi va hokazo. Tekshirib ko’rish mumkinki, bu yechim berilgan sistemani qanoatlantiradi.
5-misol. Ushbu
bir jinsli tenglamalar sistemasini yeching.
Echish. Sistema matritsasining rangini topamiz.
.
Birinchi uchta satrini qo’shib, to’rtinchi satridan ayiramiz:
.
hosil bo’lgan matritsaning ranggi 3 ga teng, chunki
.
SHunday kilib, matritsaning rangi 3 ga teng, noma’lumlar soni to’rtta, 2-teoremaga asosan sistema 0 dan farqli yechimga ega. Berilgan sistema
sistemaga teng kuchli. noma’lumlar koeffitsientidan tuzilgan determinant 0 dan farqli bo’lgani uchun ni o’ng tomonga o’tkazib tenglamalar sistemasini yechamiz.
Kramer formulalariga asosan:
Bu yechimni berilgan sistemaga bevosita qo’yib yechimning to’g’riligiga ishonish mumkin.
|
