СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до 21.06.2025

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Углубленное изучение курса математики 10 класса. Матрица системы линейных уравнений

Категория: Математика

Нажмите, чтобы узнать подробности

В школьный курс "Алгебра и начала математического  анализа"  10 класса введены новые темы Решение систем линейных уравнений. Матрица системы линейных уравнений. Определитель матрицы 2×2, его геометрический смысл и свойства, вычисление его значения, применение определителя для решения системы линейных уравнений. Решение прикладных задач с помощью системы линейных уравнений. Исследование построенной модели с помощью матриц и определителей. Данный материал опубликован в помощь педагогам математики и обучающимся профильных классов.

Просмотр содержимого документа
«Углубленное изучение курса математики 10 класса. Матрица системы линейных уравнений»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия №2» г. Курчатова УГЛУБЛЁННОЕ ИЗУЧЕНИЕ КУРСА МАТЕМАТИКИ 10 КЛАССА.  МАТРИЦА СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ. Курчатов, 2024

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Гимназия №2» г. Курчатова

УГЛУБЛЁННОЕ ИЗУЧЕНИЕ КУРСА МАТЕМАТИКИ 10 КЛАССА.

МАТРИЦА СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ.

Курчатов, 2024

Введение Система уравнений - это условие, состоящее в одновременном выполнении нескольких уравнений относительно нескольких (или одной) переменных . Решением системы уравнений являются такие значения неизвестных, при подстановке которых каждое уравнение системы обращается в верное равенство. .

Введение

  • Система уравнений - это условие, состоящее в одновременном выполнении нескольких уравнений относительно нескольких (или одной) переменных .
  • Решением системы уравнений являются такие значения неизвестных, при подстановке которых каждое уравнение системы обращается в верное равенство.

.

Актуальность : В наше время от умения эффективно решать системы линейных уравнений часто зависит сама возможность математического моделирования самых разнообразных процессов с применением искусственного интеллекта и нейронных сетей. Значительная часть численных методов решения различных задач включает в себя решение систем линейных уравнений. Алгоритмы решения систем уравнений играют заметную роль в инженерии, физике, химии, информатике и экономике.

Актуальность :

  • В наше время от умения эффективно решать системы линейных уравнений часто зависит сама возможность математического моделирования самых разнообразных процессов с применением искусственного интеллекта и нейронных сетей. Значительная часть численных методов решения различных задач включает в себя решение систем линейных уравнений. Алгоритмы решения систем уравнений играют заметную роль в инженерии, физике, химии, информатике и экономике.
Основная часть Глава I Теоретическая часть 1.1 Системы линейных уравнений с тремя неизвестными. Системы линейных уравнений с тремя неизвестными имеют вид:   Где a, b, c, d, e, f, g, h, p, q, r, s – заданные числа; x, y, z – неизвестные. Числа a, b, c, e, f, g, p, q, r – коэффициенты при неизвестных; d, h, s – свободные члены.

Основная часть

Глава I

Теоретическая часть

1.1 Системы линейных уравнений с тремя неизвестными.

Системы линейных уравнений с тремя неизвестными имеют вид:

 

Где a, b, c, d, e, f, g, h, p, q, r, s – заданные числа; x, y, z – неизвестные. Числа a, b, c, e, f, g, p, q, r – коэффициенты при неизвестных; d, h, s – свободные члены.

1.2. Методы решения систем уравнений с тремя переменными. Для решения систем линейных алгебраических уравнений наиболее часто используются методы: Крамера, Жордана-Гаусса и матричный метод. 1.2.1 Метод Гаусса Метод Гаусса – наиболее мощный и универсальный инструмент для нахождения решения любой системы линейных уравнений. Назван в честь немецкого математика Карла Фридриха Гаусса. Это метод последовательного исключения переменных, когда с помощью элементарных преобразований система уравнений приводится к равносильной системе треугольного вида, из которой последовательно находятся все переменные системы . Карл Фридрих Гаусс 1777-1855

1.2. Методы решения систем уравнений с тремя переменными.

Для решения систем линейных алгебраических уравнений наиболее часто используются методы: Крамера, Жордана-Гаусса и матричный метод.

1.2.1 Метод Гаусса

Метод Гаусса – наиболее мощный и универсальный инструмент для нахождения решения любой системы линейных уравнений. Назван в честь немецкого математика Карла Фридриха Гаусса. Это метод последовательного исключения переменных, когда с помощью элементарных преобразований система уравнений приводится к равносильной системе треугольного вида, из которой последовательно находятся все переменные системы .

Карл Фридрих Гаусс

1777-1855

Рассмотрим систему уравнений и решим её методом Гаусса:            

Рассмотрим систему уравнений и решим её методом Гаусса:

 

  •  

 

 

 

 

1.2.2 Матричный метод Матрица – совокупность чисел или других математических объектов, расположенных в виде прямоугольной таблицы и упорядоченных с помощью индексов.  Под другими объектами понимают векторы, функции и т. п. При решении систем линейных уравнений можно не использовать переменные, а ограничиться табличкой из коэффициентов:    - матрица системы линейных уравнений  - расширенная матрица

1.2.2 Матричный метод

  • Матрица – совокупность чисел или других математических объектов, расположенных в виде прямоугольной таблицы и упорядоченных с помощью индексов. Под другими объектами понимают векторы, функции и т. п.
  • При решении систем линейных уравнений можно не использовать переменные, а ограничиться табличкой из коэффициентов:
  •  
  • - матрица системы линейных уравнений
  • - расширенная матрица
Рассмотрим ту же систему, с которой работали, применяя метод Гаусса, только сейчас решим её матричным методом.   Вернемся к системе: И решим её всем известным способом.

Рассмотрим ту же систему, с которой работали, применяя метод Гаусса, только сейчас решим её матричным методом.

  •  
  • Вернемся к системе:
  • И решим её всем известным способом.
1.2.3 Метод Крамера Ме́тод Крамера (правило Крамера) — способ решения систем линейных алгебраических уравнений с числом уравнений равным числу неизвестных с ненулевым главным определителем матрицы коэффициентов системы (причём для таких уравнений решение существует и единственно)  Габриэль Крамер   1704г-1752г

1.2.3 Метод Крамера

  • Ме́тод Крамера (правило Крамера) — способ решения систем линейных алгебраических уравнений с числом уравнений равным числу неизвестных с ненулевым главным определителем матрицы коэффициентов системы (причём для таких уравнений решение существует и единственно)

Габриэль Крамер

1704г-1752г

Формулы Крамера  

Формулы Крамера

  •  
ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ - или детерминант, - в математике запись чисел в виде квадратной таблицы, в соответствие которой ставится другое число   1) - матрица второго порядка Δ = = - - определитель этой матрицы 2) - матрица третьего порядка Δ ==   - определитель этой матрицы
  • ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ - или детерминант, - в математике запись чисел в виде квадратной таблицы, в соответствие которой ставится другое число
  •  

1) - матрица второго порядка

Δ = = - - определитель этой матрицы

2) - матрица третьего порядка

Δ ==

- определитель этой матрицы

Правило Саррюса Правило треугольников

Правило Саррюса

Правило треугольников

Минор Минором какого либо элемента называется определитель, получаемый из данного определителя вычеркиванием той строки и того столбца, на пересечении которых стоит данный элемент. Алгебраическим дополнением элемента называется его минор, взятый со своим или противоположным знаком. согласно следующему правилу: если сумма номеров столбца и строки, на пересечении которых стоит элемент, есть число четное, то минор берется со своим знаком, если нечетное – то с противоположным.

Минор

  • Минором какого либо элемента называется определитель, получаемый из данного определителя вычеркиванием той строки и того столбца, на пересечении которых стоит данный элемент.

Алгебраическим дополнением элемента называется его минор, взятый со своим или противоположным знаком. согласно следующему правилу: если сумма номеров столбца и строки, на пересечении которых стоит элемент, есть число четное, то минор берется со своим знаком, если нечетное – то с противоположным.

Примеры вычисления определителей

Примеры вычисления определителей

2.2 Практическое применение решения систем уравнений с тремя переменными.   Предприятие производит следующие изделия: перчатки, сумки и портмоне. Для производства используется сырье 3-х видов. Известен расход сырья на единицу изделия и объем расхода сырья на 1 неделю (заданы в таблице). Необходимо найти еженедельный объем выпускаемой продукции каждого вида. x – это объем производства перчаток y – объем производства сумок  z - объем производства портмоне.  составим систему уравнений: перчатки Сырье 1 сумки 6 Сырье 2 портмоне 1 2 Сырье 3 3 0 Расход на 1 неделю 0 1 280 2 60 4 310

2.2 Практическое применение решения систем уравнений с тремя переменными.

Предприятие производит следующие изделия: перчатки, сумки и портмоне. Для производства используется сырье 3-х видов. Известен расход сырья на единицу изделия и объем расхода сырья на 1 неделю (заданы в таблице). Необходимо найти еженедельный объем выпускаемой продукции каждого вида.

x – это объем производства перчаток

y – объем производства сумок

z - объем производства портмоне.

составим систему уравнений:

перчатки

Сырье 1

сумки

6

Сырье 2

портмоне

1

2

Сырье 3

3

0

Расход на 1 неделю

0

1

280

2

60

4

310


Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

18.07.2024 15:48
Михарева Галина Валентиновна @id42459648
Спасибо за работу!

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!

Поделитесь с друзьями
ВКонтактеОдноклассникиTwitterМой МирLiveJournalGoogle PlusЯндекс