Lineær Algebra Differentialligninger
Lineær Algebra Differentialligninger
Lineær Algebra Differentialligninger
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
5. LINEÆRE LIGNINGSSYSTEMER 31<br />
Vi stiller dette ligningssystem op i “standard format”, dvs. med de<br />
tilsvarende ubekendte under hinanden p˚a venstre side af lighedstegnet, konstanterne<br />
p˚a højre side:<br />
4x1 −x2 −x3 = 0<br />
−x1 +4x2 −x4 = 24<br />
−x1 +4x3 −x4 = 0<br />
−x2 −x3 +4x4 = 0<br />
Det er et eksempel p˚a et lineært ligningssystem, som er kvadratisk (lige<br />
s˚a mange ubekendte, som der er ligninger). Det ses let ved indsættelse, at<br />
talsættet (vektoren) (2, 7, 1, 2) ∈ R4 er en løsning.<br />
Som matrix-ligning ser ligningssystemet s˚adan ud:<br />
⎡<br />
⎢<br />
⎣<br />
4 −1 −1 0<br />
−1 4 0 −1<br />
−1 0 4 −1<br />
0 −1 −1 4<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎦ ·<br />
⎡<br />
⎢<br />
⎣<br />
x1<br />
x2<br />
x3<br />
x4<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎦ =<br />
– I næste § beskrives en teknik til løsning af lineære ligningssystemer.<br />
Opgaver<br />
Opgaverne her er at opskrive de forelagte problemer som lineære ligningssystemer.<br />
Opgave 1. Antag, at der om en 2 × 2 matrix A gælder, at<br />
<br />
1<br />
A ·<br />
1<br />
<br />
=<br />
2<br />
1<br />
<br />
<br />
−1<br />
og A ·<br />
1<br />
⎡<br />
⎢<br />
⎣<br />
<br />
=<br />
Opstil et lineært ligningssystem p˚a fire ligninger med fire ubekendte til bestemmelse<br />
af A.<br />
Opgave 2. Antag, at der om et trediegrads-polynomium f(x) = a0+a1x+a2x 2 +<br />
a3x 3 gælder, at f ′ (0) = f ′ (1) = 0 og at f(0) = 2, f(1) = 0. Opstil et lineært<br />
ligningssystem p˚a fire ligninger med fire ubekendte til bestemmelse af f (dvs. til<br />
bestemmelse af a0,...,a3).<br />
Opgave 3. Antag, at der om et fjerdegrads-polynomium f(x) = a0 +a1x+a2x 2 +<br />
a3x 3 + a4x 4 gælder, at f ′ (0) = f ′ (1) = 0 og at f(0) = 2, f(1) = 0. Opstil et<br />
lineært ligningssystem p˚a fire ligninger med fem ubekendte til bestemmelse af f<br />
(dvs. til bestemmelse af a0,...,a4). Dette er et underbestemt ligningssystem: flere<br />
ubekendte end ligninger. Det har uendelig mange løsninger.)<br />
,<br />
0<br />
24<br />
0<br />
0<br />
1<br />
−1<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎦ .<br />
<br />
.