Для решения данной задачи нам нужно определить матрицу \( X \) в уравнении:
\[ X \cdot \begin{bmatrix} 3 & -1 \\ 4 & 5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -1 & 2 \\ -3 & 5 \end{bmatrix} \]
Шаг 1: Обозначим матрицу \( X \)
Пусть матрица \( X \) имеет вид:
\[ X = \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix} \]
Шаг 2: Произведение матриц
Теперь мы можем найти произведение \( X \cdot \begin{bmatrix} 3 & -1 \\ 4 & 5 \end{bmatrix} \). Произведение матриц вычисляется следующим образом:
\[ X \cdot \begin{bmatrix} 3 & -1 \\ 4 & 5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a \cdot 3 + b \cdot 4 & a \cdot (-1) + b \cdot 5 \\ c \cdot 3 + d \cdot 4 & c \cdot (-1) + d \cdot 5 \end{bmatrix} \]
Шаг 3: Уравнение матриц
Сравнив полученное произведение с правой частью уравнения:
\[ \begin{bmatrix} a \cdot 3 + b \cdot 4 & a \cdot (-1) + b \cdot 5 \\ c \cdot 3 + d \cdot 4 & c \cdot (-1) + d \cdot 5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -1 & 2 \\ -3 & 5 \end{bmatrix} \]
Мы можем записать систему уравнений:
- \( 3a + 4b = -1 \) (1)
- \( -a + 5b = 2 \) (2)
- \( 3c + 4d = -3 \) (3)
- \( -c + 5d = 5 \) (4)
Шаг 4: Решение системы уравнений
Решим первую и вторую пары уравнений (1) и (2):
Умножим второе уравнение на 3:
\( -3a + 15b = 6 \) (2')
Теперь сложим (1) и (2'):
\( (3a + 4b) + (-3a + 15b) = -1 + 6 \)
\( 19b = 5 \)
\( b = \frac{5}{19} \)
Подставим значение \( b \) в (1):
\( 3a + 4 \cdot \frac{5}{19} = -1 \)
\( 3a + \frac{20}{19} = -1 \)
Умножим всё на 19:
\( 57a + 20 = -19 \)
\( 57a = -39 \)
\( a = -\frac{39}{57} = -\frac{13}{19} \)
Теперь у нас есть \( a \) и \( b \):
\[ a = -\frac{13}{19}, \quad b = \frac{5}{19} \]
Решим третью и четвертую пары уравнений (3) и (4):
Умножим (4) на 4:
\( -4c + 20d = 20 \) (4')
Теперь сложим (3) и (4'):
\( (3c + 4d) + (-4c + 20d) = -3 + 20 \)
\( -c + 24d = 17 \)
\( c = 24d - 17 \)
Подставим \( c \) в (3):
\[ 3(24d - 17) + 4d = -3 \]
\[ 72d - 51 + 4d = -3 \]
\[ 76d - 51 = -3 \]
\[ 76d = 48 \Rightarrow d = \frac{48}{76} = \frac{12}{19} \]
Теперь подставим значение \( d \) в \( c = 24d - 17 \):
\[ c = 24 \cdot \frac{12}{19} - 17 = \frac{288}{19} - \frac{323}{19} = -\frac{35}{19} \]
Шаг 5: Подводим итог
Наконец, подставив все найденные значения, мы получаем:
\[ X = \begin{bmatrix} -\frac{13}{19} & \frac{5}{19} \\ -\frac{35}{19} & \frac{12}{19} \end{bmatrix} \]
Таким образом, матрица \( X \) равна:
\[ \boxed{\begin{bmatrix} -\frac{13}{19} & \frac{5}{19} \\ -\frac{35}{19} & \frac{12}{19} \end{bmatrix}} \]