Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 08. 03. 2011 22:03

poker
Příspěvky: 40
Reputace:   
 

soustava m rovnic o n neznámích

Dobrý den,
jsem spíše takoví samouk a chtěl bych se zeptat jak se řeší například rovnice

3x+7y+z=30
-5y+2z=-21+x
2x+2y+3z=9

vyřešit to není problém, ale chtěl bych se to naučit řešit přez matice, ale nějak nechápu jejich zápis.
Byl by někdo tak ochotný a poradil mi?

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) poker)

#2 08. 03. 2011 23:37

Jookyn
Místo: Mar. Lázně / Praha
Příspěvky: 143
Reputace:   11 
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

Jestli to umíš vyřešit bez použití matic vzájemným sčítáním rovnic, tak přes matice to je prakticky to samý, jen je třeba si to zapsat.

Prvně si teda upravíš rovnice, tak, aby vpravo bylo jen číslo a vlevo jen proměnné. tzn druhou rovnici upravit na:

-x-5y+2z = -21

A teď si to jen přepsat do matice. Do prvního sloupce dáš koeficienty co jsou před x v každé rovnici, do druhého ty co jsou před y, do třetího ty před z a do čtvrtého sloupce (není to úplně formálně čtvrtý sloupec, ale to je tady jedno) čísla co jsou na pravých stranách rovnice.

Tedy vznikne matice


$\begin{pmatrix} 3 & 7 & 1 & 30 \\ -1 & -5 & 2 & -21 \\ 2 & 2 & 3 & 9 \end{pmatrix}$

A pak už postupuješ podobně jako při řešení pomocí sčítání rovnic. tzn můžeš vzít libovolné dva řádky, vynásobit je nějakým nenulovým číslem a sečíst je spolu. A je potřeba matici upravit tak, aby pod diagonálou byly samé nuly.

V tomhle případě ale zrovna dojde na to, že se vynuluje celý řádek a rovnice má nekonečně mnoho řešení, která se dají popsat parametricky (není to těžké, ale prvně bych začal soustavou, která bude mít jedno řešení).


A poté co matice má pod diagonálou samé nuly, tak se vezme poslední řádek a ten bude např ve tvaru  0 0 3 27 a z toho vychází rovnice 3z = 27, tzn z = 9, pak se to z vezme a dosazuje do druhého řádku atd až se dojde ke všem výsledkům. Zkus spočítat nějakej příklad a pokud bude někde problém tak napiš...

Offline

 

#3 09. 03. 2011 17:06 Příspěvek uživatele poker byl skryt uživatelem poker.

#4 09. 03. 2011 18:07

poker
Příspěvky: 40
Reputace:   
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

zkusil jsem rovnice
x+2y-4z=-14
-2y+z=1
2x+y-2z=5
podle učebnice má vyjít K=[8; 3; 7]

ovšem mě to nějak nevyšlo :( a nějak nemohu najít chybku

$\begin{pmatrix} 1 & 2 & 4 & -14 \\ 0 & -2 & 1 & 1 \\ 2 & 1 & -2 & 5 \end{pmatrix}$ to je ta základní matice od 3. řádku sem odečetl 2*1. řádek
$\begin{pmatrix} 1 & 2 & 4 & -14 \\ 0 & -2 & 1 & 1 \\ 0 & -3 & -10 & 33 \end{pmatrix}$ tady asi někde bude chyba :( pak sem od 3. odečetl 1,5*2.řádek
$\begin{pmatrix} 1 & 2 & 4 & -14 \\ 0 & -2 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & -11,5 & 31,5 \end{pmatrix}$ a to jaksi pak nevychází :(

Offline

 

#5 09. 03. 2011 18:25

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ poker: ano, tam bude chyba, tady to je

Offline

 

#6 09. 03. 2011 18:39

poker
Příspěvky: 40
Reputace:   
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ mikl3:
koukám že sem se tam spletl s tou 4kou, kterou sem napsal místo -4 ty chyby jsou asi jenom z nepozornosti že?. jinak jsem to snad dobře pochopil

Offline

 

#7 09. 03. 2011 18:43 — Editoval poker (09. 03. 2011 18:43)

poker
Příspěvky: 40
Reputace:   
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

a kdybych chtěl výsledek ponechat v matici šlo by to takto?:

$\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 & 8 \\ 0 & 1 & 0 & 3 \\ 0 & 0 & 1 & 7 \end{pmatrix}$

Offline

 

#8 09. 03. 2011 18:45

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ poker: ano, povětšinou bývají, u některých rovnic je lepší nedělat to z hlavy - třeba já jsem matice už dlouho neprocvičoval (naposled asi 5 před půl rokem) a také mi těkaly myšlenky jinam, tak jsem se musel soustředit, nebo je dobré si rovnice přepsat jinam, jen ty 2, které vhodně roznásobujeme

Offline

 

#9 09. 03. 2011 18:47 — Editoval mikl3 (09. 03. 2011 18:51)

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ poker: zajímavé, na to se mě ještě nikdy nikdo neptal, obvykle zapisujeme jako uspořádanou trojici (v tomhle případě trojici)
$K=\{\left[\left(8; 3; 7\right)\right]\}$ bez té oblé závorky

ale já se na to vy****
prostě tohle v texu se nenaučím nikdy ku***

Offline

 

#10 09. 03. 2011 18:49

poker
Příspěvky: 40
Reputace:   
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

A jinak matice jde použít pouze pro soustavu 3 a více rovnic? (alespoň jsem to tak někde četl, ale nenapadá mě důvod, proč by nebylo možné to použít u 2 tovnic snad jen že by se to mohlo plést s kombinatorikou)

Offline

 

#11 09. 03. 2011 18:52 — Editoval mikl3 (09. 03. 2011 18:53)

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ poker: nene, matici můžeme použít (ona je to de facto sčítačí metoda zapsaná bez písmen) i pro 1 i 2 rovnice a více, to není problém
ale obvykle je jednuduší dosazovací, když máme 2 rovnice (ale třeba já rád používám matici, tak ji píšu i pro 2)

jestli tě zajímají maticová řešení, tak není jen metoda pod diagonálu dostat nuly, je jich mnohem více, hledej na netu

Offline

 

#12 09. 03. 2011 18:54 — Editoval poker (09. 03. 2011 18:55)

poker
Příspěvky: 40
Reputace:   
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ mikl3:
Pro jednu rovnici? to by pak vypadalo

(levá strana | pravá strana)

a to už by byl vlastně konečný tvar matice ne?

hledal bych ale všude se eště píšou samé determinace což jak jsem pochopil vypovídá o tom zda jsou vůči sobě rovnoběžné, ale jak se to počítá netuším :)

Offline

 

#13 09. 03. 2011 18:57

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ poker: mějme rovnici $3x-9=0$ když chceme zapisovat do matice, tak upravíme na tvar levá strana neznáme, pravá absolutní členy
$3x=9$ zapíšeme do matice nebo vydělíme 3 a zapíšeme
jako prakticky to je kravina, to ano, ale prostě proč by to nešlo? ověřili jsme si to

Offline

 

#14 09. 03. 2011 19:02

poker
Příspěvky: 40
Reputace:   
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ mikl3:

tak děkuji moc za pomoc, kdyby byly nějaké problémy, eště napíšu (asi jako nové téma) a nebo to bude i až mě budou zajímat takové soustavy s vyšším stupněm např x^2

Offline

 

#15 09. 03. 2011 19:05

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ poker: ano, to už jsem také řešil, pokud máš neznámé v druhých řádech, není problém, ale nemůžeš tam mít členy jako $mn$ a $xy$ tohle nejde takhle řešit, ale pokud máš $x^2, y^2 a z^2$ tak to jde (pak ještě se musí dát pozor na to, že když budeš dopočítávat samotné neznámé v 1 mocnině, tak to bude +- vyjde třeba $x^2=4$ a kořeny jsou dva...)

Offline

 

#16 09. 03. 2011 19:15

poker
Příspěvky: 40
Reputace:   
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

jinak nevíš třeba nějakou stránku, která by mě dobře navedla jak pokračovat v matematice, abych se neučil například násobit, když neumim ani sčítat nebo abych se neučil polární soustavu souřadnic, když ani nevím co to jsou komplexní čísla atp.?

Offline

 

#17 09. 03. 2011 19:22 — Editoval mikl3 (09. 03. 2011 19:22)

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ poker: nevím na jaké úrovni jsi v matematice a budu zde říkat moje názory (jiný člověk může tvrdit něco jiného)
myslím si, že i když třeba jsi na konci střední školy (tím spíše na základce nebo začínáš střední) a chceš vědět jak dál, tak by bylo dobré podívat se na osnovy, co všechno se učilo na střední (to předtím je samozřejmostí), tou střední myslím 5-9 třída a pak střední jako normální (takže myslím 8 letý gympl)
na internetu je toho kupa, ale já osobně volím mít doma dobrou knihu (Josef Polák - Přehled středoškolské matematiky, nakladatelství Prometheus) něco takového, podíváš se do obsahu a jede to (plácám teď) zlomků, rovnic, nerovnic, goniometrie, analytiky, limit, komplexních čísel....
a to všechno bys měl znát pokud chceš dál (třeba v komplexních číslech dojedeš, pokud neznáš goniometrii a jistě i v mnoha dalších věcech)
podíváš se, že ti třeba chybí znalost tohohle (nebo si ji chceš procvičit, protože si nejsi jistý), tak si nalistuješ stranu, je to tam vyložené, spočítáš si příklad a můžeš jít dál
ptej se dál, pokud jsem nesplnil tvá očekávání

Offline

 

#18 09. 03. 2011 19:38 — Editoval poker (09. 03. 2011 19:39)

poker
Příspěvky: 40
Reputace:   
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ mikl3:
tak díky, no sem v prváku na střední, ale tak něco málo už chápu, byť asi ne úplně na extra úrovni, takže tak od těch kvadra. rovnic po co nejdál, a pokud knížka tak preferuji, spíše nějak popsané příklady, než-li nějaké příklady a u toho výsledky :) a úplně nejlepší by bylo kdyby to bylo něco, kde bych se neučil, že odmocnina ze záporného čísla nelze, když je jasné, že to lze, potom by mě jenom mátlo kdybych pak najednou zjistlil, že to vlastně de  :)

třeba u toho poznámka, že to bude popsané dále viz str 102

Offline

 

#19 09. 03. 2011 19:56

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ poker: tak ony komplexní čísla moc uplatnit nelze, v rovnicích ano, zvláště pokud je diskriminant menší než nula, ale třeba v analytice to prostě nelze, délky tětiv, úseček, souřadnice bodů aby vyšly jako imaginárně to ne :D
hele, Přehled stř. matematiky 1 je knížka, kde to je uvedené - třeba nebudeš vědět rovnice elipsy, tak se podíváš
ale existuje 2 díl (2 knížky to jsou) a to jsou řešené příklady

Offline

 

#20 09. 03. 2011 20:01

poker
Příspěvky: 40
Reputace:   
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

někdy se pudu kouknout někam do knihkupectví to asi bude nejlepší eště jednou díky za trpělivost

Offline

 

#21 09. 03. 2011 20:03

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: soustava m rovnic o n neznámích

↑ poker: v pohodě, není zač

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson