Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru (6)

болуы қажетті және жеткілікті. Бұл жағдайда жалпы шешім

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru (7)

түрінде берілуі мүмкін, мұндағы Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru - белгілі өлшемді кез келген вектор.

Дәлелдеу. (6) теңдіктің орындалуының қажеттілігі мен жеткіліктілігі 2-теоремадан шығады. Енді жалпы шешімі (7) теңдікпен берілетіндігін көрсетейік. (7) теңдік орындалсын делік және

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru (8)

векторын анықтайық.

Онда келесі тепе-теңдіктер тізбегі орындалады:

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru

1-теореманың негізінде

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru

теңдігі орындалады, ал бұл (8) ескеретін болсақ

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru

теңдігіне эквивалентті.

(7) теңдіктің бірінші қосылғышы (5) біртексіз теңдеудің дербес шешімі, ал екінші қосылғышы (1) біртекті теңдеудің жалпы шешімі болады.

Мысал 2. (біртексіз теңдеудің жалпы шешімі). Келесі біртексіз теңдеудің жалпы шешімін табайық:

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru (9)

Алдымен (9) теңдеудің үйлесімділігін тексерейік. Ол үшін 3-теоремадағы (6) шартты қолданайық. Алдыңғы дәрісте псевдокері матрицаны табу мысалында анықталған нәтижені пайдаланайық, сонда мынаны аламыз:

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru

Демек (9) жүйе үйлесімді. Оның шешімін (7) түрінде құрайық. (7) –ң бірінші қосылғышын табайық:

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru

(7)-ң екінші қосылғышы бұл зерттеліп отырған біртексіз жүйеге сәйкес келетін біртекті жүйенің жалпы шешімі болады. онда біртексіз жүйенің жалпы шешімі келесі түрге ие болады:

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru

мұндағы Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru - кез келген парметрлер.

(5)-ші жүйе кез келген Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru үшін үйлесімді болады, егер Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru матрицасы жол бойынша толық рангке ие болса. Егер жүйе үйлесімді болса, онда оның шешімі жалғыз болады, егер Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru матрицасы баған бойынша толық ранке ие болса. Егер Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru матрицасы жол бойынша толық ранке және баған бойынша толық рангке ие болса, онда ол ерекше емес матрица болады және бұл жағдайда жалғыз ғана Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru шешімі бар.

Сызықтық теңдеулер жүйесінің қалыпты псевдошешімі

Векторлық түрде берілген сызықтық алгебралық теңдеулер жүйесін қарастырайық:

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru (10)

Анықтама 1. Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru векторы Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru векторының байламсыздық векторы деп аталады.

Байламсыздықтың Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru ұзындығы Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru векторы жүйенің шешіміне қаншалықты жақын болатындығын сипаттайды. Егер Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru жүйенің шешімі болса, онда байламсыздық нөлге тең. Егер жүйе үйлесімсіз болса, онда байламсыздық әр уақытта нөлдік емес болады. Бұл жағдайда мынадай есепті қоюға болады: Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru шамасы ең кіші мән қабылдайтындай Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru векторын табу керек. Мұндай ұсынысты (подход) еің кіші квадраттар әдісі деп атайды.

Анықтама 2. Байламсыздық ұзындығы минималды болатын Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru векторы (10) жүйенің псевдошешімі деп аталады. Минималды ұзындықты псевдошешімді (10) жүйенің қалыпты псевдошешімі деп атайды.

Басқаша айтқанда, (10) жүйенің Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru қалыпты псевдошешімі, байламсыздықтың ұзындығын минимумға әкелетін барлық векторлардың арасында ең кіші ұзындыққа ие болатыны.

Теорема 4. (10) жүйенің псевдошешімі әрқашанда бар болады және ол жалғыз, сонымен қатар ол келесі формуламен анықталады:

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru .

Дәлелдеу. Кез келген Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru бағанын қарастырайық және Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru айырымын келесі түрде келтірейік:

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru

мұндағы

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru

Онда

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru (11)

Мұндағы Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru - Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru векторының евклид ұзындығы. Алайда,

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru (12)

9-дәрістегі (1) скелеттік жіктеуден және (12) псевдокері матрицаның негізінде мынаны аламыз:

Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін - student2.ru

Наши рекомендации