Как найти решение системы уравнений X + 3Y - 6Z = 12, 3X + 2Y + 5Z = -10 и 2X + 5Y - 3Z

Как найти решение системы уравнений X + 3Y - 6Z = 12, 3X + 2Y + 5Z = -10 и 2X + 5Y - 3Z = 6?
Zmeya

Zmeya

Данная система уравнений может быть решена с использованием метода Крамера. Для начала определим определитель матрицы коэффициентов системы.

\[D = \begin{vmatrix} 1 & 3 & -6 \\ 3 & 2 & 5 \\ 2 & 5 & -3 \end{vmatrix}\]

Для вычисления определителя можно использовать правило Саррюса. По формуле для трехмерного случая имеем:

\[D = (1 \cdot 2 \cdot (-3)) + (3 \cdot 5 \cdot 2) + (-6 \cdot 3 \cdot 5) - ((-6 \cdot 2 \cdot 2) + (3 \cdot 3 \cdot (-3)) + (5 \cdot 5 \cdot 1))\]
\[D = -6 + 30 - 90 - (-24 - 27 + 25)\]
\[D = -6 + 30 - 90 + 24 + 27 - 25\]
\[D = 0\]

Так как определитель \(D\) равен нулю, система уравнений имеет бесконечное количество решений или не имеет решений вовсе. Чтобы определить, какой из этих случаев имеет место быть, нужно вычислить определители матрицы, полученные из исходной заменой столбца свободных членов.

Для нахождения \(D_X\) заменим первый столбец (столбец коэффициентов переменной \(X\)) на столбец свободных членов, а остальные два столбца оставим без изменений:

\[D_X = \begin{vmatrix} 12 & 3 & -6 \\ -10 & 2 & 5 \\ -3 & 5 & -3 \end{vmatrix}\]

Проделаем аналогичные действия для нахождения \(D_Y\) и \(D_Z\).

\[D_Y = \begin{vmatrix} 1 & 12 & -6 \\ 3 & -10 & 5 \\ 2 & -3 & -3 \end{vmatrix}, \quad D_Z = \begin{vmatrix} 1 & 3 & 12 \\ 3 & 2 & -10 \\ 2 & 5 & -3 \end{vmatrix}\]

Теперь посчитаем значения данных определителей:

\[D_X = (12 \cdot 2 \cdot (-3)) + (3 \cdot 5 \cdot (-3)) + (-6 \cdot (-10) \cdot 5) - ((-6 \cdot 2 \cdot 5) + (3 \cdot (-10) \cdot (-3)) + (12 \cdot 5 \cdot (-3)))\]
\[D_Y = (1 \cdot (-10) \cdot (-3)) + (12 \cdot 5 \cdot 2) + (-6 \cdot 3 \cdot 5) - ((-6 \cdot (-10) \cdot 5) + (3 \cdot 2 \cdot (-3)) + (12 \cdot (-10) \cdot (-3)))\]
\[D_Z = (1 \cdot 2 \cdot (-3)) + (3 \cdot (-10) \cdot 12) + (12 \cdot 5 \cdot 5) - ((-6 \cdot (-10) \cdot 12) + (3 \cdot 2 \cdot 5) + (12 \cdot (-10) \cdot (-3)))\]

Выполним вычисления:

\[D_X = -72 - 45 + 300 - (-60 + 90 - 180) = -72 - 45 + 300 + 60 - 90 + 180 = 333\]
\[D_Y = 30 + 120 - 90 - (-300 + 18 + 360) = 30 + 120 - 90 + 300 - 18 - 360 = -18\]
\[D_Z = -6 - 360 + 300 - (720 - 30 + 360) = -6 - 360 + 300 + 720 - 30 - 360 = 264\]

Теперь найдем значения переменных. Для этого разделим каждый из определителей \(D_X\), \(D_Y\) и \(D_Z\) на значение определителя \(D\).

\[X = \frac{D_X}{D} = \frac{333}{0}\]
\[Y = \frac{D_Y}{D} = \frac{-18}{0}\]
\[Z = \frac{D_Z}{D} = \frac{264}{0}\]

Так как знаменатель в каждом из этих выражений равен нулю, мы получаем неопределенность, и система уравнений не имеет решений или имеет бесконечное количество решений в зависимости от других условий, которые могут быть связаны с задачей.

Вывод: система уравнений не имеет решений или имеет бесконечное количество решений.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello