Gyakorolja tudását a lineáris rendszerekről, egy fontos matematikai témáról, amely magában foglalja a szimultán egyenletek tanulmányozását. Számos gyakorlati alkalmazással különböző változókat érintő problémák megoldására használják őket.
Minden kérdést lépésről lépésre oldunk meg, ahol különböző módszereket fogunk használni, mint például: helyettesítés, összeadás, kiküszöbölés, skálázás és Cramer-szabály.
1. kérdés (helyettesítési módszer)
Határozza meg azt a rendezett párt, amely megoldja a következő lineáris egyenletrendszert!
Válasz:
Az x elkülönítése az első egyenletben:
Az x behelyettesítése a második egyenletbe:
y értékének behelyettesítése az első egyenletbe.
Tehát a rendezett pár, amely megoldja a rendszert:
2. kérdés (méretezési módszer)
A következő lineáris egyenletrendszer megoldása:
Válasz: x = 5, y = 1, z = 2
A rendszer már echelon formában van. A harmadik egyenletnek két nulla együtthatója van (y = 0 és x = 0), a második egyenletnek nulla együtthatója (x = 0), és a harmadik egyenletnek nincs nulla együtthatója.
Echelon rendszerben "alulról felfelé" oldjuk meg, vagyis a harmadik egyenlettel kezdjük.
A felső egyenletre lépve behelyettesítjük z = 2-t.
Végül az első egyenletben behelyettesítjük z = 2 és y = 1 értékeket, hogy x-et kapjunk.
Megoldás
x = 5, y = 1, z = 2
3. kérdés (Cramer szabálya vagy módszere)
Oldja meg a következő lineáris egyenletrendszert:
Válasz: x = 4, y = 0.
Cramer-szabály segítségével.
1. lépés: határozza meg a D, Dx és Dy determinánsokat.
Az együtthatók mátrixa a következő:
Meghatározója:
D = 1. 1 - 2. (-1)
D = 1 - (-2) = 1 + 2 = 3
A Dx kiszámításához az x tagok oszlopát helyettesítjük a független tagok oszlopával.
Dx = 4. 1 - 8. (-1)
Dx = 4 + 8 = 12
Dy kiszámításához az y tagokat független tagokra cseréljük.
Dy = 1. 8 - 2. 4
Dy = 8-8
Dy = 0
2. lépés: határozzuk meg x-et és y-t.
Az x meghatározásához a következőket tesszük:
Az y meghatározásához a következőket tesszük:
4. kérdés
Egy póló és sapka eladó egy sporteseményen 3 pólót és 2 sapkát adott el, összesen 220,00 R$-t gyűjtve. Másnap 2 inget és 3 sapkát adott el, amivel 190,00 R$-t gyűjtött össze. Mennyi lenne egy póló és egy sapka ára?
a) Póló: 60,00 BRL | Kupak: 40,00 BRL
b) Póló: 40,00 BRL | Kupak: 60,00 BRL
c) Póló: 56,00 BRL | Kupak: 26,00 BRL
d) Póló: 50,00 BRL | Kupak: 70,00 BRL
e) Póló: 80,00 BRL | Kupak: 30,00 BRL
Jelöljük a pólók árát c, a sapkák árát b.
Nálunk az első nap:
3c + 2b = 220
Második napunk van:
2c + 3b = 190
Két egyenletet alkotunk két-két ismeretlennel, c-vel és b-vel. Tehát van egy 2x2 lineáris egyenletrendszerünk.
Felbontás
Cramer-szabály segítségével:
1. lépés: az együtthatók mátrixának determinánsa.
2. lépés: Dc determináns.
C oszlopát a független tagok mátrixára cseréljük.
3. lépés: Db determináns.
4. lépés: határozzuk meg c és b értékét.
Válasz:
A póló ára 56,00 R$, a sapka 26,00 R$.
kérdés 5
A mozi jegyenként 10,00 R$-t fizet felnőtteknek és 6,00 R$-t gyerekeknek. Egy nap alatt 80 jegyet adtak el, és a teljes gyűjtemény 700,00 R$ volt. Hány jegyet adtak el az egyes típusokból?
a) Felnőttek: 75 | Gyerekek: 25
b) Felnőttek: 40 | Gyerekek: 40
c) Felnőttek: 65 | Gyerekek: 25
d) Felnőttek: 30 | Gyerekek: 50
e) Felnőttek: 25 | Gyerekek: 75
Így fogjuk elnevezni A a jegyár felnőtteknek és w gyerekeknek.
A jegyeink teljes számához viszonyítva:
a + c = 80
A kapott értékre vonatkozóan a következőket kapjuk:
10a + 6c = 700
Lineáris egyenletrendszert alkotunk két egyenletből és két ismeretlenből, azaz egy 2x2-es rendszert.
Felbontás
A helyettesítési módszert fogjuk alkalmazni.
Az a elkülönítése az első egyenletben:
a = 80 - c
A második egyenletbe behelyettesítve:
10. (80 - c) + 6c = 700
800 -10c + 6c = 700
800 - 700 = 10c - 6c
100 = 4c
c = 100/4
c = 25
C-t behelyettesítve a második egyenletbe:
6a + 10c = 700
6a+10. 25 = 700
6 év + 250 = 700
6a = 700-250
6a = 450
a = 450/6
a = 75
6. kérdés
Egy üzletben pólókat, rövidnadrágokat és cipőket árulnak. Az első napon 2 pólót, 3 rövidnadrágot és 4 pár cipőt adtak el, összesen 350,00 R$ értékben. A második napon 3 pólót, 2 rövidnadrágot és 1 pár cipőt adtak el, összesen 200,00 R$ értékben. A harmadik napon 1 pólót, 4 rövidnadrágot és 2 pár cipőt adtak el, összesen 320,00 R$ értékben. Mennyibe kerülne egy póló, rövidnadrág és egy cipő?
a) Póló: 56,00 BRL | Bermuda: 24,00 R$ | Cipő: 74,00 BRL
b) Póló: 40,00 BRL | Bermuda: 50,00 R$ | Cipő: 70,00 BRL
c) Póló: 16,00 BRL | Bermuda: 58,00 R$ | Cipő: 36,00 BRL
d) Póló: 80,00 BRL | Bermuda: 50,00 R$ | Cipő: 40,00 BRL
e) Póló: 12,00 BRL | Bermuda: 26,00 R$ | Cipő: 56,00 BRL
- c az ingek ára;
- b a rövidnadrág ára;
- s a cipő ára.
Az első napra:
2c + 3b + 4s = 350
A második napra:
3c + 2b + s = 200
A harmadik napra:
c + 4b + 2s = 320
Három egyenletünk és három ismeretlenünk van, amelyek egy 3x3-as lineáris egyenletrendszert alkotnak.
Cramer-szabály segítségével.
Az együtthatók mátrixa az
Determinánsa D = 25.
A válaszok oszlopmátrixa a következő:
A Dc kiszámításához a válaszok oszlopmátrixát helyettesítjük az együtthatók mátrixának első oszlopával.
dc = 400
A Db kiszámításához:
Db = 1450
A Ds kiszámításához:
Ds = 900
A c, b és s meghatározásához a Dc, Db és Ds determinánsokat elosztjuk a D fődeterminánssal.
7. kérdés
Egy étterem háromféle étel közül választhat: hús, saláta és pizza. Az első napon 40 húsételt, 30 salátaételt és 10 pizzát adtak el, összesen 700,00 R$ értékben. A második napon 20 húsétel, 40 salátaétel és 30 pizza kelt el, összesen 600 R$ árbevétellel. A harmadik napon 10 húsételt, 20 salátaételt és 40 pizzát adtak el, összesen 500,00 R$ értékben. Mennyibe kerülne az egyes ételek?
a) hús: 200,00 BRL | saláta: 15,00 R$ | pizza: 10,00 BRL
b) hús: 150,00 R$ | saláta: 10,00 R$ | pizza: 60,00 BRL
c) hús: 100,00 BRL | saláta: 15,00 R$ | pizza: 70,00 BRL
d) hús: 200,00 BRL | saláta: 10,00 R$ | pizza: 15,00 BRL
e) hús: 140,00 BRL | saláta: 20,00 R$ | pizza: 80,00 BRL
Használata:
- c húshoz;
- s salátához;
- p pizzához.
Az első nap:
A második napon:
A harmadik napon:
Az egyes ételek árát a rendszer megoldásával kaphatjuk meg:
Felbontás
Az eliminációs módszer alkalmazása.
A 20c + 40s + 30p = 6000 szorzata 2-vel.
Vonjuk ki az elsőből kapott második mátrixegyenletet.
A fenti mátrixban ezt az egyenletet a másodikra cseréljük.
A fenti harmadik egyenletet megszorozzuk 4-gyel.
Az első egyenletből a harmadikat kivonva a következőt kapjuk:
A kapott egyenlet behelyettesítése a harmadikkal.
A második és a harmadik egyenletből kivonva a következőket kapjuk:
A harmadik egyenletből p = 80-at kapunk.
P helyettesítése a második egyenletben:
50s + 50,80 = 5000
50 + 4000 = 5000
50s = 1000
s = 1000/50 = 20
Az s és p értékét behelyettesítve az első egyenletben:
40c + 30,20 + 10,80 = 7000
40c + 600 + 800 = 7000
40c = 7000-600-800
40c = 5600
c = 5600 / 40 = 140
Megoldás
p=80, s=20 és c=140
kérdés 8
(UEMG) A tervben a rendszer vonalpárt jelöl
a) egybeesés.
b) különálló és párhuzamos.
c) párhuzamos egyenesek az ( 1, -4/3 ) pontban
d) párhuzamos vonalak a pontban ( 5/3, -16/9 )
Az első egyenletet megszorozzuk kettővel, és összeadjuk a két egyenletet:
Az x behelyettesítése az A egyenletben:
kérdés 9
(PUC-MINAS) Egy bizonyos laboratórium 108 rendelést küldött az A, B és C gyógyszertárba. Ismeretes, hogy a B gyógyszertárba küldött rendelések száma kétszerese volt a másik két gyógyszertárba küldött rendelések számának. Ezen kívül három rendelést küldtek ki az A gyógyszertárnak szállított mennyiségnek több mint fele a C gyógyszertárba.
Ezen információk alapján HELYES az a megállapítás, hogy a B és C gyógyszertárba küldött rendelések száma összesen
a) 36
b) 54
c) 86
d) 94
A nyilatkozat szerint nálunk:
A + B + C = 108.
Továbbá, hogy a B mennyisége kétszerese volt az A + C-nek.
B = 2(A + C)
Három rendelést adtunk ki a C gyógyszertárba, az A gyógyszertárba feladott mennyiség több mint felét.
C = A/2 + 3
Van egyenletünk és három ismeretlenünk.
A helyettesítési módszer alkalmazása.
1. lépés: cserélje ki a harmadikat a másodikra.
2. lépés: Helyettesítse be a kapott eredményt és a harmadik egyenletet az elsőben.
3. lépés: Cserélje be A értékét, hogy meghatározza B és C értékét.
B = 3A + 6 = 3,22 + 6 = 72
C esetén:
4. lépés: Adja hozzá a B és C értékeit.
72 + 14 = 86
10. kérdés
(UFRGS 2019) Úgy, hogy a lineáris egyenletrendszer lehetséges és határozott, szükséges és elégséges az
a) a ∈ R.
b) a = 2.
c) a = 1.
d) a ≠ 1.
c) a ≠ 2.
A rendszer lehetséges és determinált osztályozásának egyik módja a Cramer-féle módszer.
Ennek feltétele, hogy a determinánsok nullától eltérőek legyenek.
A főmátrix D determinánsát nullával egyenlővé tesszük:
Ha többet szeretne megtudni a lineáris rendszerekről:
- Lineáris rendszerek: mik ezek, típusai és megoldási módjai
- Egyenletrendszerek
- Lineáris rendszerek skálázása
- Cramer szabálya
További gyakorlatokért:
- 1. fokú egyenletrendszerek
ASTH, Rafael. Gyakorlatok megoldott lineáris rendszerekre.Minden számít, [n.d.]. Elérhető: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-sistemas-lineares-resolvidos/. Elérhetőség:
Lásd te is
- Lineáris rendszerek
- Lineáris rendszerek skálázása
- Egyenletrendszerek
- 11 gyakorlat a mátrixszorzásról
- Másodfokú egyenlet
- Egyenlőtlenségi gyakorlatok
- 27 Alapvető matematikai gyakorlatok
- Cramer szabálya