Question
upstudy study bank question image url

2. Решить систему уравнений по формулам Крамера или с помощью обратной матрицы: \( \left\{\begin{array}{c}x_{1}+2 x_{2}+x_{3}=2 \\ 3 x_{1}+2 x_{2}+3 x_{3}=6 \\ 2 x_{1}-2 x_{2}-x_{3}=7\end{array}\right. \)

Ask by Ryan Tyler. in Russia
Jan 21,2025

Real Tutor Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

Решение системы уравнений: \[ \begin{cases} x_{1} + 2x_{2} + x_{3} = 2 \\ 3x_{1} + 2x_{2} + 3x_{3} = 6 \\ 2x_{1} - 2x_{2} - x_{3} = 7 \end{cases} \] Используя метод Крамера: \[ x_{1} = 3, \quad x_{2} = 0, \quad x_{3} = -1 \]

Solution

Решим систему уравнений методом Крамера. Рассмотрим систему: \[ \begin{cases} x_{1} + 2x_{2} + x_{3} = 2 \\ 3x_{1} + 2x_{2} + 3x_{3} = 6 \\ 2x_{1} - 2x_{2} - x_{3} = 7 \end{cases} \] **Шаг 1: Запишем матрицу коэффициентов \( A \) и вектор свободных членов \( \mathbf{b} \).** \[ A = \begin{pmatrix} 1 & 2 & 1 \\ 3 & 2 & 3 \\ 2 & -2 & -1 \end{pmatrix}, \quad \mathbf{b} = \begin{pmatrix} 2 \\ 6 \\ 7 \end{pmatrix} \] **Шаг 2: Найдём определитель матрицы \( A \), обозначим его как \( \Delta \).** \[ \Delta = \begin{vmatrix} 1 & 2 & 1 \\ 3 & 2 & 3 \\ 2 & -2 & -1 \end{vmatrix} \] Вычисляем определитель: \[ \Delta = 1 \cdot (2 \cdot (-1) - 3 \cdot (-2)) - 2 \cdot (3 \cdot (-1) - 3 \cdot 2) + 1 \cdot (3 \cdot (-2) - 2 \cdot 2) \] \[ \Delta = 1 \cdot (-2 + 6) - 2 \cdot (-3 - 6) + 1 \cdot (-6 - 4) = 4 + 18 - 10 = 12 \] **Шаг 3: Сформируем матрицы \( A_1, A_2, A_3 \), заменяя соответствующие столбцы матрицы \( A \) на вектор \( \mathbf{b} \).** \[ A_1 = \begin{pmatrix} 2 & 2 & 1 \\ 6 & 2 & 3 \\ 7 & -2 & -1 \end{pmatrix}, \quad A_2 = \begin{pmatrix} 1 & 2 & 1 \\ 3 & 6 & 3 \\ 2 & 7 & -1 \end{pmatrix}, \quad A_3 = \begin{pmatrix} 1 & 2 & 2 \\ 3 & 2 & 6 \\ 2 & -2 & 7 \end{pmatrix} \] **Вычислим определители этих матриц.** \[ \Delta_1 = \begin{vmatrix} 2 & 2 & 1 \\ 6 & 2 & 3 \\ 7 & -2 & -1 \end{vmatrix} = 2 \cdot (2 \cdot (-1) - 3 \cdot (-2)) - 2 \cdot (6 \cdot (-1) - 3 \cdot 7) + 1 \cdot (6 \cdot (-2) - 2 \cdot 7) = 2 \cdot 4 - 2 \cdot (-27) + (-26) = 8 + 54 - 26 = 36 \] \[ \Delta_2 = \begin{vmatrix} 1 & 2 & 1 \\ 3 & 6 & 3 \\ 2 & 7 & -1 \end{vmatrix} = 1 \cdot (6 \cdot (-1) - 3 \cdot 7) - 2 \cdot (3 \cdot (-1) - 3 \cdot 2) + 1 \cdot (3 \cdot 7 - 6 \cdot 2) = 1 \cdot (-27) - 2 \cdot (-9) + 1 \cdot 9 = -27 + 18 + 9 = 0 \] \[ \Delta_3 = \begin{vmatrix} 1 & 2 & 2 \\ 3 & 2 & 6 \\ 2 & -2 & 7 \end{vmatrix} = 1 \cdot (2 \cdot 7 - 6 \cdot (-2)) - 2 \cdot (3 \cdot 7 - 6 \cdot 2) + 2 \cdot (3 \cdot (-2) - 2 \cdot 2) = 1 \cdot 26 - 2 \cdot 9 + 2 \cdot (-10) = 26 - 18 - 20 = -12 \] **Шаг 4: Найдём значения переменных по формуле Крамера:** \[ x_1 = \frac{\Delta_1}{\Delta} = \frac{36}{12} = 3 \] \[ x_2 = \frac{\Delta_2}{\Delta} = \frac{0}{12} = 0 \] \[ x_3 = \frac{\Delta_3}{\Delta} = \frac{-12}{12} = -1 \] **Ответ:** \[ x_{1} = 3, \quad x_{2} = 0, \quad x_{3} = -1 \]

Reviewed and approved by the UpStudy tutoring team

error msg
Explain
Simplify this solution

Bonus Knowledge

Сначала мы можем записать систему уравнений в матричной форме \( AX = B \), где: \[ A = \begin{pmatrix} 1 & 2 & 1 \\ 3 & 2 & 3 \\ 2 & -2 & -1 \end{pmatrix}, \quad X = \begin{pmatrix} x_1 \\ x_2 \\ x_3 \end{pmatrix}, \quad B = \begin{pmatrix} 2 \\ 6 \\ 7 \end{pmatrix}. \] Чтобы использовать формулы Крамера, сначала необходимо вычислить определитель матрицы \( A \): \[ D = \begin{vmatrix} 1 & 2 & 1 \\ 3 & 2 & 3 \\ 2 & -2 & -1 \end{vmatrix} = 1(2 \cdot (-1) - 3 \cdot (-2)) - 2(3 \cdot (-1) - 3 \cdot 2) + 1(3 \cdot (-2) - 2 \cdot 2). \] После вычислений получаем \( D = 12 \). Для нахождения \( x_1, x_2 \) и \( x_3 \) мы вычисляем определители \( D_1, D_2 \) и \( D_3 \): \[ D_1 = \begin{vmatrix} 2 & 2 & 1 \\ 6 & 2 & 3 \\ 7 & -2 & -1 \end{vmatrix}, \quad D_2 = \begin{vmatrix} 1 & 2 & 1 \\ 3 & 6 & 3 \\ 2 & 7 & -1 \end{vmatrix}, \quad D_3 = \begin{vmatrix} 1 & 2 & 2 \\ 3 & 2 & 6 \\ 2 & -2 & 7 \end{vmatrix}. \] После вычислений определителей, мы получаем \( x_1 = \frac{D_1}{D}, x_2 = \frac{D_2}{D}, x_3 = \frac{D_3}{D} \). Решив это, мы находим значения переменных.

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy