- Рассмотрим систему линейных уравнений:
\[\begin{cases}
x_1 + 2x_2 - 2x_3 = 0 \\
x_1 + 7x_2 - x_3 = 0 \\
x_1 - 2x_2 - 4x_3 = 0
\end{cases}\]
- Выразим x_1 из первого уравнения:
\[x_1 = -2x_2 + 2x_3\]
- Подставим это выражение во второе и третье уравнения:
\[\begin{cases}
-2x_2 + 2x_3 + 7x_2 - x_3 = 0 \\
-2x_2 + 2x_3 - 2x_2 - 4x_3 = 0
\end{cases}\]
\[\begin{cases}
5x_2 + x_3 = 0 \\
-4x_2 - 2x_3 = 0
\end{cases}\]
- Из первого уравнения выразим x_3:
\[x_3 = -5x_2\]
- Подставим это выражение во второе уравнение:
\[-4x_2 - 2(-5x_2) = 0\]
\[-4x_2 + 10x_2 = 0\]
\[6x_2 = 0\]
\[x_2 = 0\]
\[x_3 = -5(0) = 0\]
\[x_1 = -2(0) + 2(0) = 0\]
- Итак, единственное решение:
\[x_1 = 0, x_2 = 0, x_3 = 0\]
- Однако, если одно из уравнений является линейной комбинацией других, система имеет бесконечно много решений или не имеет решений. Проверим определитель матрицы системы:
\[\begin{vmatrix}
1 & 2 & -2 \\
1 & 7 & -1 \\
1 & -2 & -4
\end{vmatrix} = 1(7 \cdot (-4) - (-1) \cdot (-2)) - 2(1 \cdot (-4) - (-1) \cdot 1) + (-2)(1 \cdot (-2) - 7 \cdot 1)\]
\[= 1(-28 - 2) - 2(-4 + 1) - 2(-2 - 7)\]
\[= 1(-30) - 2(-3) - 2(-9)\]
\[= -30 + 6 + 18 = -30 + 24 = -6
eq 0\]
Ответ: бесконечно много решений