Математика

Как решить систему линейных уравнений: методы и примеры

Система линейных уравнений — важная тема в алгебре. В этой статье разберем три основных метода решения систем: метод подстановки, метод сложения и метод Крамера. Используйте наш калькулятор систем линейных уравнений для проверки решений.

Что такое система линейных уравнений?

Система линейных уравнений — это набор из двух или более уравнений с несколькими неизвестными. Например, система 2x2:

a₁x + b₁y = c₁
a₂x + b₂y = c₂

Метод 1: Метод подстановки

Этот метод заключается в том, что мы выражаем одну переменную через другую из одного уравнения и подставляем в другое.

Пример:

Решим систему:

2x + y = 5
x - y = 1
Шаг 1: Выражаем y из второго уравнения
y = x - 1
Шаг 2: Подставляем в первое уравнение
2x + (x - 1) = 5
3x - 1 = 5
3x = 6
x = 2
Шаг 3: Находим y
y = 2 - 1 = 1
Ответ: x = 2, y = 1

Метод 2: Метод сложения (исключения)

Складываем или вычитаем уравнения так, чтобы исключить одну из переменных.

Пример:

Решим ту же систему:

2x + y = 5
x - y = 1
Шаг 1: Складываем уравнения
(2x + y) + (x - y) = 5 + 1
3x = 6
x = 2
Шаг 2: Подставляем x во второе уравнение
2 - y = 1
y = 1
Ответ: x = 2, y = 1

Метод 3: Метод Крамера

Этот метод использует определители матриц. Для системы 2x2:

Формулы:
Δ = a₁b₂ - a₂b₁ (главный определитель)
Δₓ = c₁b₂ - c₂b₁
Δᵧ = a₁c₂ - a₂c₁
x = Δₓ / Δ
y = Δᵧ / Δ

Используйте наш калькулятор систем линейных уравнений для автоматического решения методом Крамера.

Системы 3x3

Для систем из трех уравнений с тремя неизвестными используется метод Гаусса (приведение к треугольному виду) или метод Крамера для 3x3.

Когда система не имеет решений?

Система не имеет решений, если определитель Δ = 0, но хотя бы один из Δₓ или Δᵧ ≠ 0.

Когда система имеет бесконечно много решений?

Система имеет бесконечно много решений, если Δ = Δₓ = Δᵧ = 0.

Связанные калькуляторы

Перед изучением систем уравнений, убедитесь, что вы умеете решать:

Заключение

Решение систем линейных уравнений — важный навык. Выбирайте метод в зависимости от конкретной задачи. Используйте наш бесплатный калькулятор систем линейных уравнений для проверки решений и обучения!