4克拉默法则
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§7 克拉默(Cramer)法则现在应用行列式解决线性方程组的问题.在这里只考虑方程个数与未知量个数相等的情形.定理4 如果线性方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++nn nn n n n n n n b x a x a x a b x a x a x a b x a x a x a 22112222212*********,, (1) 的系数矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=nn n n n n a a a a a a a a a A 212222111211(2) 的行列式0||≠=A d那么线性方程组(1)有解,并且解是唯一的,解可以通过系数表为dd x d dx d d x n n ===,,,2211 , (3) 其中j d 是把矩阵A 中第j 列换成常数项n b b b ,,,21 所成的矩阵的行列式,即.,,2,1,1,1,121,221,22111,111,111n j a a b a a a a b a a a a b a a d nnj n nj n n n j j n j j j==+-+-+- (4)定理中包含着三个结论:1)方程组有解;2)解是唯一的;3)解由公式(3)给出.这三个结论是有联系的,因此证明的步骤是:1. 把),,,(21dd d d d d n 代入方程组,验证它确是解. 2. 假如方程组有解,证明它的解必由公式(3)给出. 定理4通常称为克拉默法则. 例1 解方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+-=+-=--=+-+.0674,522,963,85243214324214321x x x x x x x x x x x x x x应该注意,定理4所讨论的只是系数矩阵的行列式不为零的方程组,它只能应用于这种方程组;至于方程组的系数行列式为零的情形,将在下一章的一般情形中一并讨论.常数项全为零的线性方程组称为齐次线性方程组.显然齐次方程组总是有解的,因为)0,,0,0( 就是一个解,它称为零解.对于齐次线性方程组,我们关心的问题常常是,它除了零解以外,还有没有其它解,或者说,它有没有非零解.对于方程个数与未知量个数相同的齐次线性方程组,应用克拉默法则就有定理5 如果齐次线性方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++0,0,0221122221211212111n nn n n nn n n x a x a x a x a x a x a x a x a x a (10) 的系数矩阵的行列式0||≠A ,那么它只有零解.换句话说,如果方程组(10)有非零解,那么必有0||=A .例2 求λ在什么条件下,方程组⎩⎨⎧=+=+0,02121x x x x λλ 有非零解.克拉默法则的意义主要在于它给出了解与系数的明显关系,这一点在以后许多问题的讨论中是重要的.但是用克拉默法则进行计算是不方便的,因为按这一法则解一个n 个未知量n 个方程的线性方程组就要计算1+n 个n 级行列式,这个计算量是很大的.。
克拉默法则解二元一次方程组引言:在数学中,方程组是一个或多个方程的集合,而方程是一个等式,它包含未知数和常数。
解方程组就是找出同时满足所有方程的未知数的值。
而克拉默法则是一种解二元一次方程组的方法,它基于行列式的概念,通过求解行列式来得到方程组的解。
本文将详细介绍克拉默法则的原理和应用。
一、克拉默法则的原理克拉默法则是由法国数学家克拉默提出的,它利用行列式的性质来解方程组。
对于一个二元一次方程组:a1x + b1y = c1a2x + b2y = c2其中,a1、b1、c1、a2、b2、c2都是已知的常数,而x和y是未知数。
根据克拉默法则,方程组的解可以通过以下公式来表示:x = D1 / Dy = D2 / D其中,D是方程组的系数行列式,D1是将方程组的常数列替换掉x 的系数列所得到的行列式,D2是将方程组的常数列替换掉y的系数列所得到的行列式。
二、克拉默法则的应用克拉默法则在实际问题中有广泛的应用,特别是在工程、物理和经济等领域。
下面通过一个具体的例子来说明克拉默法则的应用。
例:解方程组2x + 3y = 74x - 5y = -3我们可以计算出D、D1和D2:D = |2 3| = 2*(-5) - 3*4 = -23|4 -5|D1 = |-3 3| = -3*(-5) - 3*4 = -3|-3 -5|D2 = |2 -3| = 2*(-3) - (-5)*4 = 23|4 -5|然后,我们可以根据公式求解方程组:x = D1 / D = -3 / -23 ≈ 0.13y = D2 / D = 23 / -23 ≈ -1所以,方程组的解为x ≈ 0.13,y ≈ -1。
三、克拉默法则的优点和局限性克拉默法则的优点是简单直观,易于理解和应用。
它不需要进行复杂的运算和推导,只需要计算行列式的值即可得到方程组的解。
此外,克拉默法则适用于任意多元一次方程组。
然而,克拉默法则也有一些局限性。
首先,克拉默法则要求方程组的系数行列式D不等于0,否则方程组无解或有无穷多解。
克拉默法则非齐次等于0
克拉默法则,又称克拉默定律,是一种求解线性方程组的方法。
它主要用于解决线性方程组中未知数的确定问题,尤其在非齐次线性方程组中具有较高的实用价值。
下面我们将详细介绍克拉默法则的非齐次应用。
克拉默法则源于德国数学家克拉默在19世纪提出的关于线性方程组解的研究。
该法则可以用于求解非齐次线性方程组,即形如Ax≠0的线性方程组。
其中,A为系数矩阵,x为未知向量。
克拉默法则的数学表达式为:
x_i = (A^T A)^-1 A^T b
其中,x_i为非齐次线性方程组的第i个解,b为常数向量,A^T为A的转置,(A^T A)^-1为A^T A的逆矩阵。
在实际应用中,克拉默法则可以帮助我们快速求解非齐次线性方程组。
例如,某工程师需要解决如下非齐次线性方程组:
3x + 2y - 1z = 7
4x - 5y + 2z = 3
6x + 3y - 4z = 1
利用克拉默法则,我们可以先求出系数矩阵A的逆矩阵(A^T A)^-1,然后将常数向量b与A的逆矩阵相乘,即可得到方程组的解。
需要注意的是,克拉默法则仅适用于非齐次线性方程组。
对于齐次线性方程组,即Ax=0,克拉默法则不再适用。
此时,我们可以使用克拉默法则求解其特解,然后再求解齐次方程组的通解。
总之,克拉默法则在非齐次线性方程组的求解中具有广泛的应用。
通过理解和掌握克拉默法则,我们可以更加高效地解决实际问题中的线性方程组求解问题。
然而,在使用克拉默法则时,也要注意其局限性,即仅适用于非齐次线性方程组。
克拉默法则用法克拉默法则是一种用于解决线性方程组的方法,它可以用于求解未知量的值。
以下是克拉默法则的用法:1. 首先,给定一个线性方程组,例如:```a1x + b1y + c1z = d1a2x + b2y + c2z = d2a3x + b3y + c3z = d3```其中x、y、z为未知量,a1、a2、a3等为已知系数,d1、d2、d3为已知常数。
2. 计算方程组的系数行列式(即系数矩阵的行列式)D:```D = | a1 b1 c1 || a2 b2 c2 || a3 b3 c3 |```这里的“| |”表示行列式。
3. 计算x的系数行列式Dx:将方程组的常数列替换x列,计算行列式:```Dx = | d1 b1 c1 || d2 b2 c2 || d3 b3 c3 |```4. 计算y的系数行列式Dy:将方程组的常数列替换y列,计算行列式: ```Dy = | a1 d1 c1 || a2 d2 c2 || a3 d3 c3 |```5. 计算z的系数行列式Dz:将方程组的常数列替换z列,计算行列式: ```Dz = | a1 b1 d1 || a2 b2 d2 || a3 b3 d3 |```6. 计算未知量x、y、z的值:```x = Dx / Dy = Dy / Dz = Dz / D```通过克拉默法则,可以得到方程组的解。
但请注意,克拉默法则只适用于方程个数与未知量个数相等的情况,并且计算行列式的过程可能比较复杂,因此在实际使用中,可能需要考虑其他更高效的方法来求解线性方程组。
谈谈行列式的计算方法行列式是线性代数中的一个重要概念,常用于解线性方程组、计算逆矩阵以及求多项式的根等问题。
本文将详细介绍行列式的计算方法。
一、行列式的定义与性质:行列式是一个数,可以用于判断矩阵是否可逆、求解线性方程组的唯一解以及计算矩阵的逆等问题。
设A为一个n阶方阵,其行列式记作,A,或det(A)。
1.一阶行列式:对于一个1×1的矩阵[a],其行列式定义为,a,=a。
2.二阶行列式:对于一个2×2的矩阵[a b; c d],其行列式定义为,A,=ad-bc。
3.三阶行列式:对于一个3×3的矩阵[a₁b₁c₁;a₂b₂c₂;a₃b₃c₃],其行列式定义为,A,=a₁b₂c₃+b₁c₂a₃+c₁a₂b₃-c₁b₂a₃-a₁c₂b₃-b₁a₂c₃。
性质:-行列式与其转置矩阵行列式相同:,A,=,A^T。
-交换矩阵的两行(列)行列式改变符号,交换三行(列)行列式不变。
-一行(列)中有等于零的元素,行列式等于零。
二、行列式的计算方法:1.根据定义计算:根据行列式的定义,可以直接按照计算规则进行计算,但随着阶数的增加,计算量会呈指数级增长,因此不适用于高阶行列式的计算。
2.代数余子式法(拉普拉斯展开):利用代数余子式法可以将计算一个行列式的问题转化为计算多个较小行列式的和的问题。
对于一个n阶矩阵A,定义它的第i行第j列元素为aᵢⱼ,那么对于任意一个aᵢⱼ,可以定义它的代数余子式M(i,j)为将行i和列j从A中删去后的(n-1)阶行列式,即A的余子矩阵的行列式。
代数余子式M(i,j)用(-1)^(i+j)乘以A的代数余子式C(i,j)得到。
通过拉普拉斯展开定理,行列式等于它的任意一行(列)元素与其对应的代数余子式乘积的和,即:A,=a₁ⱼM(1,j)+a₂ⱼM(2,j)+...+aⱼⱼM(n,j)(其中j为任意列号)3.三角行列式法:对于三角矩阵(上三角或下三角),行列式等于对角线上元素的乘积,即a₁₁a₂₂...aⱼⱼ。
克拉默法则求解线性方程组的条件
1、克拉默法则的定义
翻译
克拉默法则是一种经济学原理,它认为,当价格上涨时,消费者的需求量会减少,而当价格下降时,消费者的需求量会增加。
克拉默法则的中文翻译是“克拉默定律”。
2、克拉默法则的步骤
1. 定义研究问题:首先,要明确研究的问题和目的,以便确定研究思路和方法。
2. 收集数据:收集有关研究问题的数据,以便进行分析和讨论。
3. 分析数据:对收集到的数据进行分析,以提取有用的信息,并形成有效的结论。
4. 提出结论:根据分析的结果,提出有效的结论,以支持研究问题。
5. 验证结论:最后,验证提出的结论是否正确,以确定最终的结果。
3、克拉默法则的特点
克拉默法则的特点是:1、强调政府的财政紧缩政策,积极推进财政收支平衡;2、认为财政收支不平衡会导致通货膨胀,应采取有效的预算控制措施;3、认为政府应该有效地使用财政政策,以提高经济效率;4、认为政府应该控制公共支出,以减少财政赤字;5、认为政府应该控制货币供给,以控制通货膨胀。
4、克拉默法则求解线性方程组的条件
克拉默法则求解线性方程组的条件是:
1、方程组有唯一解;
2、方程组的系数矩阵是可逆的;
3、方程组的右端常数向量是可分解的;
4、方程组的系数矩阵的列向量是线性无关的。
5、克拉默法则的应用
克拉默法则是一种经济学理论,它提出,当一个产品的价格上涨时,消费者会减少购买量,而当价格下降时,消费者会增加购买量。
这种理论可以应用于企业决策中,帮助他们控制价格,从而达到最大的利润。
克拉默法则也可以用于政府经济政策的制定,以促进经济增长和改善社会福利。
四阶矩阵克拉默法则
四阶矩阵克拉默法则是线性代数中的一种重要的解方程组方法。
它通过将系数矩阵展开为四个小矩阵,并利用行列式的性质求解未知数。
具体来说,对于一个四元线性方程组,设系数矩阵为A,解向量为x,常数向量为b,则四阶矩阵克拉默法则的求解过程如下:
1. 计算A的行列式D;
2. 将A中第i列替换为常数向量b,得到一个新矩阵Ai;
3. 计算Ai的行列式Di;
4. 解方程组x1 = Di/D, x2 = D2/D, x3 = D3/D, x4 =
D4/D。
其中,D1~D4分别表示将A的第1~4列替换为b后得到的新矩阵的行列式,D表示A的行列式。
四阶矩阵克拉默法则的优点是在解四元线性方程组时比高斯消元法更快速、更直观,且可避免由于数值精度问题而导致的误差累积。
缺点是只适用于四元线性方程组的求解,且计算量较大。
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克拉默法则在解析几何中的应用
卡拉默法则,又叫“相交线定理”,由德国数学家克劳德·卡拉默在1821年提出,
是几何学中一个关于相交线的重要定理。
它简单地说明,当两条互相垂直的线相交时,4
个角形的内角加起来一定会等于360度(或2π弧度)。
它表明,平行线可以把平面分割
成多个小角。
它也常常被用来证明孪生直线角定理,在该定理中,任意两条相交线的两个
夹角之和等于180度(或π弧度)。
卡拉默法则在几何中的应用的常数用于证明绘制出来的图形的正确性,帮助识别和解
决几何问题。
常见的有平面几何、立体几何以及平面视景图中的绘图方法等。
首先,卡拉默法则可以用来解决几何问题。
例如要证明一个菱形的内角总和是360°,就可以用卡拉默法则来进行证明。
由于菱形内部有4个拐角,而已知每条相交边的夹角是90°,因此菱形有4个90°的角,所以总角度加起来就是360°。
此外,卡拉默法则也可以用来证明绘图形的正确性。
比如,如果想要绘制一个正方形,可以利用卡拉默法则完成,因为正方形4个角都是90°,卡拉默法则显示正方形内部角度总和应该等于360°,因此,该绘制结果是正确的。
另外,该定理在平面视景图绘制中也得到了广泛的应用,常常被用来辨别和解决几何
问题,例如:判断九条线段是否可以绘制一个外形规则的多边形或判断某图形是否正确以
及检测多边形的角度之和是否等于360°。
总的来说,卡拉默法则在解析几何中有着广泛的应用,对解决几何问题有很大的作用,从而帮助我们理解几何图形,实现了几何的建模。
克拉默法则如何求解方程组
克拉默法则是一种用于求解方程组的方法,可以用来求解形如Ax = b的线性方程组,其中A是一个n×n的矩阵,x是一个
n×1的列向量,b是一个n×1的列向量。
克拉默法则的求解步骤如下:
1. 计算系数矩阵A的行列式D,即D = det(A)。
2. 对于方程组中的每一个未知数x,将系数矩阵A中的第i列
换成b,并计算得到新的矩阵Ai。
3. 计算新的矩阵Ai的行列式Di,即Di = det(Ai)。
4. 求解方程组的解向量x,其中第i个未知数的解xi = Di / D。
通过这一过程,我们可以得到方程组的解向量x。
需要注意的是,使用克拉默法则求解方程组的前提是系数矩阵
A的行列式D不等于0。
如果D等于0,那么克拉默法则将无
法求解方程组,此时方程组可能有无穷多解或者无解。