Рассмотрим произвольную совместную неоднородную систему линейных алгебраических уравнений:
Пусть у нее в общем случае , то есть имеется бесконечное множество решений.
Теорема 4.1. Сумма любого решения неоднородной системы линейных алгебраических уравнений с любым решением соответствующей ей однородной системы является решением неоднородной системы.
Доказательство. Возьмем произвольное решение неоднородной системы
и произвольное решение соответствующей ей однородной системы
Рассмотрим их сумму .
Если данная сумма является решением неоднородной системы, то она должна превратить в тождество любое ее уравнение:
что и требовалось доказать.
Теорема 4.2. Разность любых двух решений неоднородной системы линейных алгебраических уравнений является решением соответствующей однородной системы.
Доказательство. Возьмем два произвольных решения неоднородной системы линейных алгебраических уравнений:
и .
Составим их разность.
Подставим полученную разность в любое уравнение неоднородной системы:
Так как левая часть уравнения обратилась в ноль, значит, является решением однородной системы, что и требовалось доказать.
Из теоремы 4.2 следует, что если , то . Иначе говоря, взяв какое-то одно решение неоднородной системы линейных алгебраических уравнений и прибавляя к нему разные решения соответствующей однородной системы , получим разные решения неоднородной системы, что подтверждается теоремой 4.1. Следствие. Общее решение неоднородной системы линейных алгебраических уравнений равно сумме какого-то частного ее решения и общего решения соответствующей однородной системы.
Теорема Кронекера – Капелли.
Пусть дана произвольная система m линейных уравнений с n неизвестными
Исчерпывающий ответ на вопрос о совместности этой системы дает теорема Кронекера-Капелли.
Примем ее без доказательства.
Правила практического разыскания всех решений совместной системы линейных уравнений вытекают из следующих теорем.
11. Система трех линейных неоднородных алгебраических уравнений: определение и метод Крамера решения. Примеры.Система линейных алгебраических уравнений (линейная система, также употребляются аббревиатуры СЛАУ, СЛУ) — система уравнений, каждое уравнение в котором является линейным — алгебраическим уравнением первой степени.
Общий вид системы линейных алгебраических уравнений:
Здесь — количество уравнений, а — количество переменных, — неизвестные, которые надо определить, к оэффициенты и свободные члены предполагаются известными. Индексы коэффициентов в системах линейных уравнений () формируются по следующему соглашению: первый индекс () обозначает номер уравнения, второй () — номер переменной, при которой стоит этот коэффициент[1]. Система называется однородной, если все её свободные члены равны нулю (), иначе —неоднородной. Ме́тод Крамера (правило Крамера) — способ решения систем линейных алгебраических уравнений с числом уравнений равным числу неизвестных с ненулевым главным определителем матрицы коэффициентов системы(причём для таких уравнений решение существует и единственно)
Пример.Система линейных уравнений с вещественными коэффициентами: Определители: