Конспект занятия элективного курса по математике в 11-м классе по теме "Определители второго и третьего порядков. Решение систем линейных уравнений (правило Крамера и метод Гаусса)"

Разделы: Математика


Наша задача – помочь вам овладеть
алгебраическими методами;
ваша задача – не противиться обучению,
с готовностью следовать за нами,
преодолевая трудности.
А. Мордкович

Цели:

  1. Познакомить учащихся с основными понятиями и определениями.
  2. Вспомнить как вычисляются определители второго порядка, и научить вычислять определители третьего порядка.
  3. Познакомиться с основными свойствами определителей 3-его порядка.
  4. Научиться решать системы трёх линейных уравнений, и решение систем линейных уравнений со многими неизвестными по методу Гаусса.

Устный счёт:

1. Что называется определителем 2-ого порядка?

2.Вычислите определители второго порядка.

а) ; б) ; в) ; г) ; д) ; е)

Сегодня на факультативном занятии вы подробно теоретически изучите тему: “Определители второго и третьего порядков. Основные свойства определителей. Система трёх линейных уравнений (правило Крамера). Система линейных уравнений со многими неизвестными. Метод Гаусса” и научитесь применять этот материал на практике при решении различных заданий.

Объяснение материала (используется интерактивная доска, информационно – коммуникационные технологии).

Под определителем (детерминантом) третьего порядка понимается выражение:

D==

Числа (i=1, 2, 3) называются элементами определителя; они расположены в трех строках и трех столбцах его (ряды определителя).

Пример. Вычислить:

D=

По формуле:

Основные свойства определителей

1. (Равноправность строк и столбцов) Определитель не меняет своего значения при замене всех его строк соответствующими столбцами, т.е.:

=

2. При перестановке двух параллельных рядов определителя его абсолютная величина сохраняет прежнее значение, а знак меняется на обратный.

Пусть, например, в определителе

D=

Переставлены первая и вторая строки, тогда получим определитель

D=

Следствие. Определитель, у которого два параллельных ряда одинаковы, равен нулю.

D=

Система трех линейных уравнений

Рассмотрим стандартную линейную систему трёх уравнений.

(1)

Введём определитель системы

D=, а также дополнительные определители

Если определитель системы D, то получаем единственное решение системы (1).

х =

Таким образом, имеем правило Крамера: неизвестные стандартной линейной системы (1) с ненулевым определителем представляют собой дроби, знаменатель которых есть определитель системы, а числители равны соответствующим дополнительным определителям.

Замечание: Если определитель системы D=0, то система (1) или несовместна или имеет бесконечно много решений.

Решить систему.

D== 1- 2+3=5-2+3(-7) =5-2-21= -18

= 1=5

= -1 = -1

= 1= -7

Использую правило Крамера,

х = у = z =

x= -у = z =

Система линейных уравнений с многими неизвестными.

Метод Гаусса

Рассмотрим систему n линейных уравнений с n-неизвестными.

Здесь для коэффициентов системы введена двойная индексация: а именно, у коэффициента первый индекс Ii означает номер уравнения, а второй з номер неизвестного. Свободные члены обозначены через . Наиболее простой метод решения системы (1) метод исключения (обычно называемый методом Гаусса).

Закрепление материала

1. Вычислить определители 3-го порядка:

Примеры а), в) разбираются коллективно, ещё раз составляется алгоритм решения и решаются задания у доски.

Пример в) решается самостоятельно и проверяется (используется ИКТ).

2. Решить уравнение:

х-1 1 1

1 х-1 1

1 1 х-1

С помощью правила Крамера и метода Гаусса решаются две системы.

3. С помощью правила Крамера решить систему:

4. Решить систему Методом Гаусса:

Домашнее задание: 1. Вычислить определители 2-го порядка:

а) б)

2.С помощью определителей решить систему:

3. Решить систему:

Итог урока:

  1. Что называется определителем второго порядка?
  2. Что называется определителем третьего порядка?
  3. С помощью каких правил можно решить систему трёх линейных уравнений? Алгоритм решения.
  4. С помощью каких правил можно решить систему линейных уравнений со многими неизвестными. Алгоритм решения.