Giải các phương trình sau bằng phương pháp Gauss:
Câu 1:
0
1
1
0= 4z-
3= 3z+3y -
0
3= z -3y -
3= 3z+3y -
0=y +x
3= z -2y -x
3= 3z+y -2x
0=y +x
323313
2122
z
y
xyx
dddddd
ddd
Câu 2:
3
1
7
2
3
2
1
-
17- = 5z -2y
9
27 - = 8z -3y
17- = 5z -2y
9
0563
1342
9
32
2
3
3
3133
2122
z
y
x
z
zyxzyx
zyx
zyx
zyx
ddd
ddd
ddd
Câu 3:
1
2
1
1
3- 3w-
4 2w z
0wy
0y-x
5 w 2z
4 2w z
0wy
0y-x
5 w 2z
0wy
4 2w z
0y-x
5 w 2z
0wy
4 2w z2y -2x
0y-x
4324322122
w
z
y
x
dddddddd
Câu 4:
1
4
1
33
13
0
4
13
0
4
13
0
323313
2132
z
y
x
z
zy
zx
y
zy
zx
zyx
yx
zx
dddddd
ddd
Câu 5:
00
2
15
2
5
2
5
1
52
1
2
15
2
5
2
5
1
52
924
03
1
52
4244124
31
2
3
3
wz
wy
wzx
wy
wz
wy
wzx
wzyx
wzx
wy
wzx
dddddd
ddd
Bài toán có vô số nghiệm.
Câu 6: Với giá trị nào của k thì bài toán vô nghiệm, vô số nghiệm và có nghiệm
duy nhất.
kyx
yx
33
1
k
yx
kyx
yx
ddd
30
1
33
1
2132
Vậy bài toán vô nghiệm khi
3k
, có vô số nghiệm khi
3k
, bài toán không có
trường hợp có nghiệm duy nhất.
Câu 7: Bài toán này không phải là tuyến tính
9tancos3sin6
10tan2cos2sin4
3tan3cossin2
Vì thế không thể áp dụng phương pháp Gauss. Hãy đưa nó về dạng tuyến tính và
giải.
Đặt
tan,cos,sin zyx , khi đó ta có hệ phương trình tuyến tính
0
1
2
08
484
332
936
10224
332
3133
2122
z
y
x
z
zy
zyx
zyx
zyx
zyx
ddd
ddd
Vì không có
thỏa
2sin
nên bài toán vô nghiệm.
Với điều kiện nào của các hằng số
s
b thì những bài toán sau có nghiệm.
Câu 8:
4
3
2
1
42
7
3
3
byx
byx
byx
byx
421
321
21
1
424
323
41
31
21
1
4124
313
2132
4
3
2
1
0
20
310
3
210
10
310
3
42
7
3
3
bbb
bbb
bby
byx
bby
bby
bby
byx
byx
byx
byx
byx
ddd
ddd
ddd
ddd
ddd
Vậy bài toán có nghiệm khi
214
213
421
321
2
0
02
bbb
bbb
bbb
bbb
Câu 9:
3
2
1
352
32
bzx
bzyx
bzyx
321
21
1
3223
31
21
1
313
2122
3
2
1
25
23
32
52
2
32
352
32
bbbz
bbzy
bzyx
bbzy
bbzy
bzyx
bzx
bzyx
bzyx
dddddd
ddd
Vậy hệ phương trình luôn có nghiệm duy nhất với mọi
s
b .
Câu 10: Tìm các hệ số a, b, c sao cho đồ thị phương trình
cbxaxxf
2
đi
ngang qua các điểm
3,2,6,1,2,1
Bởi vì
32,61,21 fff nên ta có hệ phương trình tuyến tính sau:
3
2
1
93
42
2
-53c-2b-
42b-
2
3= c + 2b+ 4a
6= c + 1b - 1a
2= c + 1b+ 1a
3233143
212
c
b
a
c
b
cbacba
dddddd
ddd
Câu 11: Chứng minh rằng nếu
0 bcad
thì hệ phương trình
kdycx
jbyax
có 1
nghiệm duy nhất.
Ta có 3 trường hợp xảy ra là
0a
;
0a
và
0c
.
0a
và
0c
Trường hợp 1:
0a
. Khi đó ta giải hệ theo phương pháp Gauss như sau:
k
a
cj
yd
a
cb
jbyax
kdycx
jbyax
dd
a
c
d 212
Như vậy bài toán có nghiệm duy nhất khi và chỉ khi 0 d
a
cb
, vì
0a
nên ta
có 000
bcad
a
adcb
d
a
cb
Trường hợp 2:
0a
và
0c
. Khi đó hệ phương trình có dạng
kdycx
jby
. Hệ trên có nghiệm duy nhất khi và chỉ khi
0b
. Kết hợp với
0a
và
0c
ta có
0 bcbcad
Trường hợp 3:
0a
và
0c
, khi đó hệ phương trình có dạng
kdy
jby
, hệ này
hoặc có vô số nghiệm (nếu 0,, ttjktbd ) hoặc là không có nghiệm (với các
trường hợp còn lại) nhưng không có nghiệm duy nhất và
0 bcad
vì
0a
và
0c
.
Vậy nếu
0 bcad
thì hệ phương trình
kdycx
jbyax
có 1 nghiệm duy nhất.
Câu 12: Lấy ra 4 số tự nhiên, sau đó lấy trung bình cộng của 3 số bất kỳ cộng với
số thứ 4 ta có kết quả là 29, 23, 21, 17. Hãy tìm bốn số ban đầu.
Đặt 4 số ban đầu là a, b, c, d. Ta có hệ phương trình sau:
18
12
9
293
18
12
9
293
12
3
2
3
2
8
3
2
3
2
6
3
2
3
2
29
3
1
17
3
1
21
3
1
23
3
1
29
3
1
414
313
212
dc
db
da
dcba
dc
db
da
dcba
dc
db
da
dcba
cbad
badc
adcb
dcba
ddd
ddd
ddd
Từ đây ta có
21
3
9
12
d
c
b
a
, Vậy 4 số cần tìm là 12, 9, 3, 21