„Matematyka podobna jest do
wieży, której fundamenty
położono przed wiekami, a do
której dobudowuje się coraz
wyższe piętra. Aby zobaczyć
postęp budowy, trzeba iść na
piętro najwyższe, a schody są
strome i składają się z licznych
stopni.”
Hugo Steinhaus.
ROZWIĄZYWANIE UKŁADÓW
RÓWNAŃ – METODA
WYZNACZNIKÓW.
Z tej lekcji dowiesz się w jaki sposób
rozwiązać
układ
równań
metodą
wyznaczników.
Jest
to
materiał
wykraczający po za podstawę programową
gimnazjum, jednak opisana metoda nie jest
wcale trudna. Opisaliśmy tu samą metodę,
bez zagłębiania się w teorię, która już taka
łatwa nie jest.
WYZNACZNIK STOPNIA 2.
Oto wyznacznik stopnia 2:
a, b, c, d – dowolne liczby.
Przykłady:
JAK ROZWIĄZAĆ UKŁAD
RÓWNAŃ ZA POMOCĄ
WYZNACZNIKÓW?
Przykład:
Rozwiąż układ równań:
Najpierw tworzymy i obliczamy tak zwany
wyznacznik główny W, którego pierwszą
kolumnę tworzą współczynniki stojące przy
x, a drugą współczynniki stojące przy y.
JAK ROZWIĄZAĆ UKŁAD RÓWNAŃ
ZA POMOCĄ WYZNACZNIKÓW?
Teraz tworzymy wyznacznik W
x
, wstawiając
do W w miejsce współczynników przy x
wyrazy wolne (oznaczone w układzie kolorem
fioletowym
).
JAK ROZWIĄZAĆ UKŁAD RÓWNAŃ
ZA POMOCĄ WYZNACZNIKÓW?
Następnie tworzymy wyznacznik W
y
,
wstawiając do W w miejsce współczynników
przy y wyrazy wolne (oznaczone w układzie
kolorem
fioletowym
).
JAK ROZWIĄZAĆ UKŁAD RÓWNAŃ
ZA POMOCĄ WYZNACZNIKÓW?
Mamy zatem:
W = -80, W
x
= -320, W
y
= 160.
Obliczamy niewiadome:
Rozwiązaniem układu równań jest para liczb
x = 4, y = -2.
WZORY.
PRZYKŁADY.
PRZYKŁAD 1.
PRZYKŁADY.
PRZYKŁAD 2.
Dla ułatwienia porządkujemy układ równań tak,
żeby x stały pod x, y pod y a wyrazy wolne pod
wyrazami wolnymi.
PRZYKŁADY.
PRZYKŁAD 2-ciąg dalszy.
Rozwiązaniem tego układu równań jest para
liczb
x
=
2,
y = 3.
WYZNACZNIK STOPNIA 3.
Wyznacznik ten obliczamy tzw. metodą Sarrusa. Dopisujemy
pod wyznacznikiem dwa pierwsze wersy i mnożymy po skosie.
Iloczyny
od lewej do prawej
dodajemy, a
od prawej do lewej
odejmujemy.
WYZNACZNIK STOPNIA 3.
Przykład:
Oblicz wyznacznik
+
3 ∙ 1 ∙ 3 = 9
+
(-1) ∙ (-2) ∙ 1 = 2
+
4 ∙ 2 ∙ 2 = 16
-
1 ∙ 1 ∙ 4 = 4
-
2 ∙ (-2) ∙ 3 = -12
-
3 ∙ 2 ∙ (-1) = -6
=
========= 41
= 9 + 2 + 16 – 4 – (-12) – (-6) = 41
PRZYKŁAD.
Rozwiąż
układ
równań
metodą
wyznaczników.
W pierwszym równaniu nie ma z, a więc
współczynnik przy tej niewiadomej jest
równy 0.
= 3 + 0 + (-1) – 0 – 2 – (-3) = 3
= 0 + 0 + (-9) – 0 – 0 – (-12) =
3
= 12 + 0 + 0 – 9 – 0 – 0 = 3
PRZYKŁAD.
= 9 + 0 + (-4) – 0 – 8 – (-9) = 6
Rozwiązaniem układu równań jest trójka liczb x
= 1, y = 1, oraz z = 2.