[Список тем] [Вступление к этой теме] страницы темы: [1] [2] [3] [4] [5]


Система m линейных уравнений с n переменными


Система m линейных уравнений с n переменными имеет вид
а11 х112 х2+:+а1j хj +...+а1n хn = b1
а21 х122 х2+:+а2j хj +...+а2n хn= b2
...
аi1 х1i2 х2+:+аij хj +...+аin хn = bi
...
аm1 х1m2 х2+...+аmj хj +...+аmn хn = bm         (2.1)

или в краткой записи

В задачах линейного программирования представляют интерес системы, в которых ранг r матрицы системы А = (aij), i=1, 2, ..., m; j=1, 2, .... n, или, что то же самое, максимальное число независимых уравнений системы r меньше числа переменных, т.е. r < n. Будем полагать, что в системе (2.1) все m уравнений системы независимы, т.е. r = m и соответственно m < n.
Определение
Любые m переменных системы m линейных уравнений с n переменными (m < n) называются основными (или базисными), если определитель матрицы коэффициентов при них отличен от нуля.
В литературе такой определитель часто называют базисным минором матрицы А.
Тогда остальные (n - m) переменных называются неосновными (или свободными).

Основными могут быть разные группы из n переменных. Максимально возможное число групп основных переменных равно числу способов выбора m переменных из их общего числа n, т.е. числу сочетаний Сnm. Но так как могут встретиться случаи, когда определитель матрицы коэффициентов при m переменных равен нулю, то общее число групп основных переменных не превосходит Сnm.


Задача 2.1

Найти все возможные группы основных переменных в системе
x1 - x2 - 2x3 + x4 = 0,
2 x1 + x2 + 2 x3 - x4 = 0.

Решение. Общее число групп основных переменных не более чем С42 =4*3/2=6, т.е. возможные группы основных переменных: x1, x2;     x1, x3;     x1, x4;     x2, x3;     x2, x4;     x3, x4.
Выясним, могут ли быть основными переменные x1, x2. Так как определитель матрицы из коэффициентов при этих переменных
= 1 * 1 - 2 * (-1) = 3 > 0, то x1, x2 могут быть основными переменными. Рассуждая аналогично, найдем, что могут быть основными переменные x1, x3;     x1,x4 но не могут быть основными x2,x3;     x2,x4;     x3,x4, так как в трех последних группах переменных соответствующие определители равны нулю.


[Список тем] [Вступление к этой теме] страницы темы: [1] [2] [3] [4] [5] [В начало страницы]