Чтобы решить систему уравнений методом Крамера, сначала запишем матрицу коэффициентов и определители.
Данная система уравнений выглядит следующим образом:
- \(3X_1 + X_2 + 2X_3 = -5\)
- \(2X_1 - X_2 + X_3 = 0\)
- \(3X_1 + 2X_2 + 4X_3 = -16\)
Шаг 1: Записываем матрицу коэффициентов.
Матрица коэффициентов \(A\) будет:
\[ A = \begin{pmatrix} 3 & 1 & 2 \\ 2 & -1 & 1 \\ 3 & 2 & 4 \\ \end{pmatrix} \]
Шаг 2: Находим определитель матрицы \(A\) (\(D\)).
Чтобы найти определитель, используем формулу для 3x3 матрицы:
\[ D = a(ei - fh) - b(di - fg) + c(dh - eg) \]
где \[ A = \begin{pmatrix} a & b & c \\ d & e & f \\ g & h & i \end{pmatrix} \]
Подставляя наши значения:
\[ D = 3((-1) \cdot 4 - 1 \cdot 2) - 1(2 \cdot 4 - 1 \cdot 3) + 2(2 \cdot 2 - (-1) \cdot 3) \]
Теперь расчитаем это подробнее:
\[ D = 3(-4 - 2) - 1(8 - 3) + 2(4 + 3) \] \[ D = 3(-6) - 1(5) + 2(7) \] \[ D = -18 - 5 + 14 \] \[ D = -9 \]
Шаг 3: Находим определитель для \(X_1\), \(X_2\) и \(X_3\) (\(D_1\), \(D_2\), \(D_3\)).
Для \(D_1\) (заменяем первый столбец значениями свободных членов):
\[ D_1 = \begin{vmatrix} -5 & 1 & 2 \\ 0 & -1 & 1 \\ -16 & 2 & 4 \\ \end{vmatrix} \]
Расчитаем \(D_1\):
\[ D_1 = -5((-1) \cdot 4 - 1 \cdot 2) - 1(0 \cdot 4 - 1 \cdot (-16)) + 2(0 \cdot 2 - (-1) \cdot (-16)) \] \[ = -5(-4 - 2) - 1(0 + 16) + 2(0 - 16) \] \[ = -5(-6) - 16 - 32 \] \[ = 30 - 16 - 32 \] \[ = -18 \]
Для \(D_2\) (заменяем второй столбец):
\[ D_2 = \begin{vmatrix} 3 & -5 & 2 \\ 2 & 0 & 1 \\ 3 & -16 & 4 \\ \end{vmatrix} \]
Расчет:
\[ D_2 = 3(0 \cdot 4 - 1 \cdot (-16)) - (-5)(2 \cdot 4 - 1 \cdot 3) + 2(2 \cdot (-16) - 0 \cdot 3) \] \[ = 3(0 + 16) + 5(8 - 3) + 2(-32) \] \[ = 48 + 25 - 64 \] \[ = 9 \]
Для \(D_3\) (заменяем третий столбец):
\[ D_3 = \begin{vmatrix} 3 & 1 & -5 \\ 2 & -1 & 0 \\ 3 & 2 & -16 \\ \end{vmatrix} \]
Расчет:
\[ D_3 = 3((-1) \cdot (-16) - 0 \cdot 2) - 1(2 \cdot (-16) - 0 \cdot 3) + (-5)(2 \cdot 2 - (-1) \cdot 3) \] \[ = 3(16) - 1(-32) - 5(4 + 3) \] \[ = 48 + 32 - 5(7) \] \[ = 48 + 32 - 35 \] \[ = 45 \]
Шаг 4: Находим значения \(X_1\), \(X_2\) и \(X_3\).
\[ X_1 = \frac{D_1}{D} = \frac{-18}{-9} = 2 \] \[ X_2 = \frac{D_2}{D} = \frac{9}{-9} = -1 \] \[ X_3 = \frac{D_3}{D} = \frac{45}{-9} = -5 \]
Ответ:
\[ X_1 = 2, \quad X_2 = -1, \quad X_3 = -5 \]
Таким образом, решение системы уравнений методом Крамера: \(X_1 = 2\), \(X_2 = -1\), \(X_3 = -5\).
