ระบบสมการเชิงเส้น
ห้ามลบ ขอให้เจ้าของผลงานประกวด แก้ไขข้อมูลได้จนถึงวันที่ 31 ธันวาคม 2551 เวลา 23.30 น.
หากเลยกำหนดเวลาดังกล่าวแล้ว ท่านเข้ามาแก้ไขข้อมูล ถือว่าโมฆะในการพิจารณาได้รับรางวัล
ซึ่งระบบของ Thaigoodview สามารถตรวจสอบได้ว่า ผลงานแต่ละชิ้น มีการแก้ไขเวลาใดบ้าง
ครูพูนศักดิ์ สักกทัตติยกุล
ระบบสมการ หมายถึง สมการหลายๆสมการมารวมกัน เกิดเป็นระบบขึ้น
ลักษณะของระบบสมการเชิงเส้น คือ ตัวแปรทุกตัวมีกำลังเป็น 1 ทุกพจน์ ไม่มีผลคูณ ,ไม่มีรากของตัวแปร หรือ ไม่มีอาร์กิวเมนต์ สำหรับฟังก์ชันตรีโกณมิติ ลอการิทึม หรือเอกซ์โปเนนเชียล
ตัวอย่างของสมการเชิงเส้น
2x + 3y = 1
8x +4y - 1/2z = 6
สมการที่ไม่เป็นสมการเชิงเส้น เช่น y + sin x = 0 , xy + 2y –3zy = 5
นิยามสมการเชิงเส้นในรูป a1 x1 + a2 x2 + … + an xn = b
ai Î R เป็นสัมประสิทธิ์ของ xi , i=1,2,...,n
xi เป็นตัวแปรไม่ทราบค่า
และ b เป็นพจน์ค่าคงตัว , i = 1, 2, … , n
เรียก (s1 ,s2 , … ,sn) ว่า ผลเฉลย หรือ คำตอบ (solution) ของสมการ a1 x1 + a2 x2 + … + an xn = b เมื่อแทน x1= s1 , x2= s2 , … , xn= sn แล้วสอดคล้องกับสมการ
**ระบบสมการเชิงเส้นไม่จำเป็นต้องมีคำตอบเสมอไป** เช่น
เมื่อ ai= 0 แต่ xi¹ 0 นั่นคือสมการอยู่ในรูป 0x1+ 0x2+…+ 0xn = b เมื่อ b ¹ 0
ระบบสมการนี้จะไม่มีคำตอบ
หาคำตอบทั้งหมดของสมการ x1 - 3x2 + 4x3 = 10
ในที่นี้จะหาค่า x1 ก่อน โดยกำหนดค่าให้อีก 2 ตัวแปรที่เหลือ x2 และ x3
กำหนดให้ x2 = s และ x3 = t
จะได้ x1 – 3s + 4t = 10
\ x1 = 10 + 3s – 4t
x2 = s
x3 = t
เป็นคำตอบที่ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ คือ s และ t
เมื่อกำหนดค่าต่างๆให้ s และ t จะได้คำตอบ เช่น s = 1 , t = 0 จะได้ x1 = 13 , x2 = 1 , x3 = 0
สมมติ L1 : a1x + b1y = c1 (a1 ¹0 , b1¹0)
L2 : a2x + b2y = c2 (a2¹0 , b2 ¹0)
คำตอบของระบบสมการเชิงเส้น มี 3 แบบคือ
มีคำตอบเดียว (unique solution) เมื่อเส้นตรง L1 ตัด L2 เพียงจุดเดียว
มีหลายคำตอบ (infinitely solution) เมื่อเส้นตรง L1 ทับ L2
ไม่มีคำตอบ (no solution) เมื่อ L1 ขนานกับ L2 และไม่มีจุดตัดของเส้นตรง
ระบบสมการเชิงเส้นที่มีคำตอบเดียว เช่น x – y = 7 , x + y = 5
นำสมการทั้งสองมาบวกกัน จะได้ 2x = 12 นั่นคือ x = 6
แทน x ในสมการที่สอง จะได้ y = 5 – x = 5 – 6 = -1>
ระบบสมการนี้มีคำตอบเดียว คือ (6,-1)
ระบบสมการเชิงเส้นที่มีหลายคำตอบ เช่น x – y = 7 , 2x – 2y = 14
จะเห็นว่าสมการทั้งสองสมการเป็นสมการที่สมมูลกัน
และคำตอบของระบบสมการ คือ (x,x-7)
ซึ่งมีจำนวนคำตอบเป็นอนันต์ เช่น (7,0) ,(0,-7) ,(8,1) ,(1,-6) เป็นต้น
ระบบสมการเชิงเส้นที่ไม่มีคำตอบ เช่น x – y = 7 , 2x – 2y = 13
คูณสมการแรกด้วย 2 จะได้ 2x – 2y = 14
ซึ่งขัดแย้งกับสมการ 2x – 2y = 13 ดังนั้น ระบบสมการนี้ไม่มีคำตอบ