§ 190а. Система n уравнений с n неизвестными
Исчерпывающий перечень возможных случаев слишком сложен. Поэтому ограничимся следующими сведениями.
Пусть дана система
уравнений с
неизвестными
1. Если определитель
порядка
не равен нулю, то система имеет единственное решение
где
определитель, полученный из А заменой элементов
соответствующими свободными членами
аналогично получаются определители
2. Если
а среди определителей
есть не равные нулю, то система не имеет решений.
3. Пусть теперь
причем один из миноров
порядка определителя А (например, минор, получаемый рьтчеркиванием второй строки и третьего столбца) не равен нулю. Тогда система сводится к
уравнениям; одно из уравнений (второе — соответственно номеру
есть следствие остальных. Одному из неизвестных (неизвестному
соответственно номеру столбца) можно дать произвольное значение. Остальные
неизвестные определяются единственным образом из системы
уравнений.
Замечание. В случае, когда все определители
порядка, являющиеся минорами определителя А, равны нулю, система может не иметь решений, а может сводиться к
уравнениям или меньшему их числу.
Пример 1. Решить систему
Определитель системы А (см. § 185, пример 3) равен -303. Пользуясь приемами, объясненными в § 185, найдем:
Согласно формулам (3) имеем:
Пример 2. Решить систему
Здесь
Между тем
Поэтому система не имеет решений (если первое уравнение почленно умножить на 2 и полученное уравнение почленно сложить со вторым и третьим, то получим
, что противоречит четвертому уравнению).
Пример 3. Решить систему
Здесь
Вычеркнув четвертую строку и четвертый столбец, получим минор
Система сводится к трем уравнениям:
Четвертое уравнение есть их следствие (ср. пример 2). Неизвестному и можно дать любое значение. Из (4) находим: