Maxsus chiziqli tengsizliklar sistemasini yechish algoritmlari
Mavzu:Maxsus chiziqli tengsizliklar sistemasini yechish algoritmlari. Reja: 1.Bob. 1.Umumiy tushunchalar.CHiziqli tenglamalar sistemasi. 2.Kroneker-kapelli teoremasi. 3.CHiziqli tenglamalar sistemasini yechishning Kramer formulasi. 4.Gauss usuli. 5.Teskari matrissa usuli. 2.Bob. 1.Maxsus chiziqli tengsizliklar sistemasini yechish algoritmlari. 2.Kanonik masala.Bazis reja. 3.Masala echilmaydigan bo`lishining etarlilik sharti. 4.Geometrik usul. 5.Simpleks usul va uning birinchi fazasi. 3.Bob. 1.Ikkilanmalik nazariyasi. 2.Ikkilanma simpleks usul. 4.Bob. 1. Yakuniy xulosalar 2. Foydalanilgan adabiyotlar.
1.Bob. 1. UMUMIY TUSHUNCHALAR. Matrissa va ular ustida amallar. ?????? × ?????? dona ?????? ???????????? ( ?????? = 1, ?????? , ?????? = 1, ?????? ) elementlardan tuzilgan to’g’ri burchakli jadval matritsa deyiladi va yoki ko’rinishda yoziladi. Matritsaning elementlari ikkita indekslar bilan belgilanadi. Elementning birinchi ?????? indeksi satr nomini, ikkinchi ?????? indeks esa ustunning nomerini bildiradi. Matritsaning ?????? ???????????? elementi ?????? − satr va ?????? − ustun kesishgan joyda joylashgan. Matritsalar odatda katta lotin harflari bilan belgilanadi: ?????? , ?????? , , . . . Agar matritsa ?????? ta satr va ?????? ta ustunga ega bo’lsa, u holda ta’rifga binoan, bu matritsa ?????? × ?????? o’lchovga ega bo’ladi. Zaruriyat bo’lganida matritsani ?????? ?????? × ?????? ko’rinishda ham belgilaymiz. Agar matritsaning ?????? ???????????? elementlari sonlar bo’lsa, bunday matritsa sonli matritsa deyiladi; agar matritsaning ?????? ???????????? elementlari funksiyalar bo’lsa, bunday matritsa funksional matritsa deyiladi; ?????? ???????????? elementlar vektorlar bo’lganda esa, vektor matritsa deyiladi va hokazo. Odatda A matritsani quyidagi ko‘rinishda ham yozish mumkin: A=(a i,j ),i= ,j= Bu yerda a ij sonlar matritsaning elementlari deb ataladi. Agar a i,j ( a i,j ) bo‘lsa A matritsa haqiqiy (kompleks) elementli matritsa deyiladi. Agar ?????? va ?????? matritsalarning mos ?????? ???????????? va ?????? ???????????? elementlari bir-biriga teng, ya`ni ?????? ???????????? = ?????? ???????????? bo’lsa, bunday ?????? va ?????? matritsalar teng matritsalar deyiladi. Faqat bir xil o’lchovli matritsalargina bir-biriga teng bo’lishi mumkin. Har xil o’lchovli matritsalarning bir-biriga teng bo’lishi yoki teng emasligi tushunchalari kiritilmagan. Satrlarining soni ustunlarining soniga teng
bo’lgan ( ?????? = ?????? ) matritsalar kvadrat matritsalar deyiladi. Agar ?????? = 1 bo’lsa, u holda satr-matritsaga ega bo’lamiz; agar ?????? = 1 bo’lsa, biz ustun-matritsaga ega bo’lamiz. Ular mos ravishda satr-vektor va ustun-vektor ham deb ataladi. ?????? − tartibli kvadrat matritsa berilgan bo’lsin: ?????? = Agar ?????? matritsaning determinanti noldan farqli ?????????????????? ?????? = bo’lsa, ?????? matritsaning barcha satr vektorlari chiziqli erkli bo`lsa xosmas(aynimagan )matritsa deyiladi. Agar barcha satr vektorlari chiziqli bog`langan ya’ni ?????????????????? ?????? = 0 bo’lsa, ?????? matritsa xos(aynigan )matritsa deyiladi. Matritsalarni qo’shish va ayirish Bir xil o’lchovli matritsalar ustida bu amallarni bajarish mumkin. ?????? va ?????? matritsalarning yig’indisi (ayirmasi) ?????? + ?????? ( ?????? − ?????? ) bilan belgilanadi. ?????? va ?????? matritsalarning ?????? + ?????? ( ?????? − ?????? ) yig’indisi (ayirmasi) deb shunday ?????? matritsaga aytiladiki, ?????? matritsaning elementlari ?????? ???????????? = ?????? ???????????? ± ?????? ???????????? dan iboratdir, bu yerda ?????? ???????????? va ?????? ???????????? - mos ravishda ?????? va ?????? matritsalarning elementlari. Matritsalarni ko’paytirish. ?????? ?????? × ?????? va ?????? ?????? × k matritsalarning ko’paytmasi deb - shunday ?????? × k = ?????? ⋅ ?????? (sodda qilib, ???????????? ) matritsaga aytiladiki, bu ?????? matritsaning elementlari ?????? ???????????? = ?????? ?????? 1 ?????? 1 ?????? + ?????? ?????? 2 ?????? 2 ?????? + ?????? ?????? 3 ?????? 3 ?????? +. . . + ?????? ???????????? ?????? ???????????? ko’rinishda bo’ladi, bu yerda ?????? ???????????? va ?????? ???????????? - mos ravishda ?????? va ?????? matritsalarning elementlari. Bundan ko’rinadiki, ?????? va ?????? matritsalarning ko’paytmasi ma’noga ega bo’lishi uchun ?????? matritsaning ustunlari soni ?????? matritsaning satrlari soniga teng bo’lishi zarur. Hosil
bo’lgan ???????????? ko’paytmaning satrlari soni ?????? matritsaning satrlari soniga, ustunlari soni esa ?????? matritsaning ustunlari soniga teng. 1.Ta’rif. Berilgan A matritsaning satrlarini ustunlari, ustunlarini satrlari bilan almashtirishdan hosil bo‘lgan matritsa A matritsaga transponirlangan matritsa deyiladi va A T kabi belgilanadi, ya’ni A= bo`lsa, A T = . Xossa. Ixtiyoriy , A va B matritsalar uchun quyidagilar o‘rinli: a) A A ; b) ( + ) A A A ; c) ( ) A ( A ); d) 1 A A 1 A ; e) (A B) A B ; g) ( A) B A ( B) ( A B ). 2-Ta’rif.A matritsaning rangi, deb noldan farqli barcha matritsa osti minorlarining eng katta tartibiga aytiladi va rang A yoki r( A) ko`rinishida ifodalanadi. ?????? matritsadan yaralgan determinantlar ichidan noldan farqlilarini ajratib olamiz. Ana shu noldan farqli determinantlar tartibining eng kattasi ?????? matritsaning rangi deyiladi ( ?????????????????????????????? deb belgilanadi). Agar ?????? matritsadan yaralgan ?????? −tartibli determinantlarning hammasi nolga teng bo’lsa, u holda ?????????????????????????????? < ?????? bo’ladi. Teorema 1. Quyidagi elementar (oddiy) almashtirishlar bajarilganda matritsaning rangi o’zgarmaydi: 1. Ixtiyoriy ikkita parallel qatorlarning o’rinlari almashtirilganda; 2. Qatorning har bir elementini bir xil ?????? ≠ 0 songa ko’paytirilganda;
3. Qatorning elementlariga ixtiyoriy boshqa qatorning mos elementlarini bir xil songa ko’paytirib qo’shganda. Agar berilgan matritsa kvadrat shaklda bo lsa, uning eng katta tartibli ʻ minori o ziga teng. Agar berilgan matritsa m ʻ n chi tartibli bo lsa, u holda ʻ uning eng katta tartibli minorining tartibi k = min( n,m) bo ladi. Agar ʻ berilgan matritsa m n chi tartibli bo lsa, u holda bu matritsadan ajratish ʻ mumkin bolgan k tartibli minorlar sonini formula bilan topiladi, bu erda va ,n yoki m ta elementdan k tadan gruppalashlar soni. 3-Ta’rif: Bosh diagonali elementlari 1 ga teng bo‘lib, qolgan barcha elementlari 0 ga teng bo‘lgan n -tartibli kvadratik matritsa birlik matritsa deyiladi va birlik matritsa E kabi belgilanadi, ya’ni E= . Agar biror matritsa boshqa matritsadan elementar almashtirishlar yordamida hosil qilinsa, bunday matritsalar ekvivalent matritsalar deyiladi. ?????? va ?????? matritsalarning ekvivalentligi ?????? ∼ ?????? deb belgilanadi. Tartibi berilgan matritsaning rangiga teng bo’lgan noldan farqli har qanday minor matritsaning bazis minori deyiladi. * Ixtiyoriy tartibli determinant tushunchasi "n " -tartibli kvadrat matritsa berilgan bo‘lsin: