Nazım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları ax 1 + bx 2 = α cx 1 + dx 2 =

Benzer belgeler
Lineer Denklem Sistemleri Kısa Bilgiler ve Alıştırmalar

4. BÖLÜM DOĞRUSAL DENKLEM SİSTEMLERİ

x 1,x 2,,x n ler bilinmeyenler olmak üzere, doğrusal denklemlerin oluşturduğu;

İleri Diferansiyel Denklemler

Lineer Denklem Sistemleri

3. BÖLÜM MATRİSLER 1

Minör nedir? Genel olarak, n. mertebeden bir kare matris olan A matrisinin, a ij öğesinin minörünü şöyle gösterebiliriz:

ÖRNEKLER-VEKTÖR UZAYLARI 1. Çözüm: w=k 1 u+k 2 v olmalıdır.

KUADRATİK FORM. Tanım: Kuadratik Form. Bir q(x 1,x 2,,x n ) fonksiyonu

Lineer Bağımlılık ve Lineer Bağımsızlık

m=n şeklindeki matrislere kare matris adı verilir. şeklindeki matrislere ise sütun matrisi denir. şeklindeki A matrisi bir kare matristir.

ÖZDEĞERLER- ÖZVEKTÖRLER

Ders: MAT261 Konu: Matrisler, Denklem Sistemleri matrisi bulunuz. olmak üzere X = AX + B olacak şekilde bir X 1.

TUNCELİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ LİNEER CEBİR DERSİ 2012 GÜZ DÖNEMİ ÇIKMIŞ VİZE,FİNAL VE BÜTÜNLEME SORULARI ÖĞR.GÖR.

Özdeğer ve Özvektörler

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 MATEMATİKSEL İKTİSADA GİRİŞ İktisat Hakkında İktisatta Grafik ve Matematik Kullanımı 13

Ders 9: Bézout teoremi

ÖABT Lineer Cebir KONU TESTİ Matris Cebiri

8. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

Lineer Cebir. Doç. Dr. Niyazi ŞAHİN TOBB. İçerik: 1.1. Lineer Denklemlerin Tanımı 1.2. Lineer Denklem Sistemleri 1.3. Matrisler

ii) S 2LW 2WH 2LW 2WH S 2WH 2LW S 3( x 1) 5( x 2) 5 3x 3 5x x Maliye Bölümü EKON 103 Matematik I / Mart 2018 Proje 2 CEVAPLAR C.1) C.

Matris Cebiriyle Çoklu Regresyon Modeli

Şayet bir lineer sistemin en az bir çözümü varsa tutarlı denir.

1 (c) herhangi iki kompleks sayı olmak üzere

Lineer Dönüşümler ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv.Dr. Nevin ORHUN

1 Vektör Uzayları 2. Lineer Cebir. David Pierce. Matematik Bölümü, MSGSÜ mat.msgsu.edu.tr/~dpierce/

DERS 1. Doğrusal Denklem Sistemleri ve Matrisler

İleri Diferansiyel Denklemler

DENKLEM DÜZENEKLERI 1

.:: BÖLÜM I ::. MATRİS ve DETERMİNANT

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ AÇIKÖĞRETİM FAKÜLTESİ İLKÖĞRETİM ÖĞRETMENLİĞİ LİSANS TAMAMLAMA PROGRAMI. Lineer. Cebir. Ünite

13. Karakteristik kökler ve özvektörler

LİNEER CEBİR. Ders Sorumlusu: Doç.Dr.Kemal HACIEFENDİOĞLU. Ders Notu: Prof. Dr. Şaban EREN

Cebir 1. MIT Açık Ders Malzemeleri

İleri Diferansiyel Denklemler

Değişken içeren ve değişkenlerin belli değerleri için doğru olan cebirsel eşitliklere denklem denir.

İktisadi Analiz Ders Notu: Doğrusal Üretim Modelleri ve Sraffa Sistemi

Bir özvektörün sıfırdan farklı herhangi bri sabitle çarpımı yine bir özvektördür.

x 0 = A(t)x + B(t) (2.1.2)

İÇİNDEKİLER. Bölüm 2 CEBİR 43

VEKTÖR UZAYLARI 1.GİRİŞ

EŞANLI DENKLEM MODELLERİ

MATLAB DA SAYISAL ANALİZ DOÇ. DR. ERSAN KABALCI

Chapter 9. Elektrik Devreleri. Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed. Floyd

ÜÇ BOYUTLU HALDE GERİLME VE DEFORMASYON

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

MATEMATiKSEL iktisat

Tanım 2.1. Bir kare matrisin determinantı, o matrisi bir sayıya eşleyen fonksiyondur.

Önsöz. Mustafa Özdemir Antalya 2016

DENKLEM SİSTEMLERİ. ifadesinde a sayısı bilinmeyenin katsayısı ve b ise sabit sayıdır.

İleri Diferansiyel Denklemler

VERİ MADENCİLİĞİ. Karar Ağacı Algoritmaları: SPRINT algoritması Öğr.Gör.İnan ÜNAL

1.DERECEDEN DENKLEMLER. (Bu belgenin güncellenmiş halini bu adresten indirebilirsiniz)

Yapı Sistemlerinin Hesabı İçin. Matris Metotları. Prof.Dr. Engin ORAKDÖĞEN Doç.Dr. Ercan YÜKSEL Bahar Yarıyılı

Elementer matrisler, ters matrisi bulmak, denk matrisler

DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EET305 OTOMATİK KONTROL I Dr. Uğur HASIRCI

İKİ BOYUTLU ÇUBUK SİSTEMLER İÇİN YAPI ANALİZ PROGRAM YAZMA SİSTEMATİĞİ

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 SAYILAR 11 Bölüm 2 KÜMELER 31 Bölüm 3 FONKSİYONLAR

Parametrik doğru denklemleri 1

T I M U R K A R A Ç AY, H AY D A R E Ş, O R H A N Ö Z E R K A L K U L Ü S N O B E L

8.Konu Vektör uzayları, Alt Uzaylar

Ç NDEK LER II. C LT KONULAR Sayfa Öz De er Öz Vektör.. 2. Lineer Cebir ve Sistem Analizi...

MATRİSLER. Şekil 1 =A6:B7+D6:E7

Motivasyon Matrislerde Satır İşlemleri Eşelon Matris ve Uygulaması Satırca İndirgenmiş Eşelon Matris ve Uygulaması Matris Tersi ve Uygulaması Gauss

EŞİTLİK KISITLI TÜREVLİ YÖNTEMLER

İç-Çarpım Uzayları ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv. Dr. Nevin ORHUN

Örnek. Aşağıdaki veri setlerindeki X ve Y veri çiftlerini kullanarak herbir durumda X=1,5 için Y nin hangi değerleri alacağını hesaplayınız.

Bahar Yarıyılı D_IFERANS_IYEL DENKLEMLER II ARA SINAV 6 Nisan 2011 Süre: 90 dakika CEVAP ANAHTARI. y = c n x n+r. (n + r) c n x n+r 1 +

Meslek Yüksek Okulları İçin UYGULAMALI MATEMATİK. İstanbul, 2009

Alıştırmalar 1. 1) Aşağıdaki diferansiyel denklemlerin mertebesini ve derecesini bulunuz. Bağımlı ve bağımsız değişkenleri belirtiniz.

MATRİS - DETERMİNANT Test -1

2.3. MATRİSLER Matris Tanımlama

İKİNCİ DERECEDEN DENKLEMLER

Elemanter fonksiyonlarla yaklaşım ve hata

7. Ders Genel Lineer Modeller Singüler Modeller, Yanlış veya Bilinmeyen Kovaryanslar, Đlişkili Hatalar

6. BÖLÜM VEKTÖR UZAYLARI

MATRİS İŞLEMLER LEMLERİ

İleri Diferansiyel Denklemler

Bu durumda ya cozum yoktur veya sonsuz cozum vardir. KIsaca cozum tek degildir. Veya cozumler birbirine lineer bagimlidir.

İleri Diferansiyel Denklemler

LİNEER CEBİR ve MÜHENDİSLİK UYGULAMALARI (MEH111) Dersi Final Sınavı 1.Ö

ELE401/ /17 GÜZ ÖDEV 2 - ÇÖZÜMLER

Ders 02. Gauss-Jordan Yok Etme Yöntemi. 2.1 Çözümler:Alıştırmalar 02. Prof.Dr.Haydar Eş Prof.Dr.Timur Karaçay. 1. Soru

Öğr. Elemanı: Dr. Mustafa Cumhur AKBULUT

Kaynaklar Shepley L. Ross, Differential Equations (3rd Edition), 1984.

HOMOGEN OLMAYAN DENKLEMLER

Zaman Domeninde Modelleme Transfer Fonksiyonu Durum Uzay Dönüşümü Durum Uzay Transfer Fonksiyonu DönüşümÜ

GEO182 Lineer Cebir. Matrisler. Matrisler. Dersi Veren: Dr. İlke Deniz Derse Devam: %70. Vize Sayısı: 1

9. SINIF Geometri TEMEL GEOMETRİK KAVRAMLAR

İleri Diferansiyel Denklemler

İKİNCİ DERECEDEN BİR BİLİNMEYENLİ DENKLEMLER,, olmak üzere 2. ÜNİTE. İKİNCİ DERECEDEN DENKLEMLER, EŞİTSİZLİKLER ve FONKSİYONLAR

İstatistik ve Olasılık

Matematik I: Analiz und Lineer Cebir I Sömestr Ders Saati D 2 U 2 L 1 AKTS 6 Lisans/ Yüksek Lisans Lisans Dersin Kodu MAT 106 Sömestr 2

CEBİR ÇÖZÜMLÜ SORU BANKASI

Ayrık zamanlı sinyaller için de ayrık zamanlı Fourier dönüşümleri kullanılmatadır.

DERS BİLGİ FORMU. Zorunlu Ders X. Haftalık Ders Saati Okul Eğitimi Süresi

Birinci Mertebeden Adi Diferansiyel Denklemler

Yeşilköy Anadolu Lisesi

DENİZ HARP OKULU TEMEL BİLİMLER BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Matlab. Vektör ve Matris İşlemleri

Transkript:

Naım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları 0.6. DOĞRUSL DENKLEM SİSTEMLERİ ax + bx = α cx + dx = gibi bir doğrusal denklem sistemini, x ve y bilinmeyenler olmak üere, çömeyi hepimi biliyoru. ma probleme farklı bir açıdan yaklaşarak doğrusal bir denklem sistemini a b x çömenin anlamını görelim., x, olmak üere denklemi matris c d x notasyonuyla x = olarak yaabiliri. matrisi denklem sisteminde bilinmeyenlerin katsayılarından oluşan katsayı matrisi, x vektörü bilinmeyenlerin, vektörü de parametre vektörüdür. Şimdi, denklem sisteminin a x c x b d olarak yaılabileceği açıktır. İşte, sistemi çömek parametre vektörünü katsayı matrisinin sütunlarının doğrusal bileşim olarak yaacak şekilde x, x katsayıları bulmak demektir. Yani, a b vektörü ile nın sütunları doğrusal bağımlı olmalıdır. Dolayısı ile {,, } vektör c d a b kümesinin doğrusal bağımlı olup olmadığına, yani C matrisinin rankına bakmak c d gerekiyor. Burada C matrisi, parametre vektörünün katsayı matrisine sonuncu sütun olarak eklenmesinden elde edilen genişletilmiş katsayı matrisidir. Şimdi, burada üç durum sö konusu olabilir. ) r() = dir, yani nın sütunları doğrusal bağımsıdır. ma R de en fala iki doğrusal bağımsı vektör vardır, dolayısı ile r(c) = r() = = bilinmeyen sayısıdır. Sistemin tek bir çöümü vardır. Çünkü nın sütunları doğrusal bağımsısa R nin bir tabanını oluştururlar ve tanım gereği herhangi bir parametre vektörü, her R, bu tabanın vektörlerine göre ifade edilebilir ve bu ifade tektir. Örneğin, x + x = x x = sisteminde, dir. det = -3 olduğundan nın sütunları doğrusal

Naım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları 0 bağımsıdır. Öyleyse C matrisinin rankı da dir. Yani r() = r(c) = dir. Bu 5 sistemin tek bir çöümü vardır ve x = 5/3, x = /3 dür. Yani, dir. 3 3 a b. r() = dir, nın sadece bir doğrusal bağımsı sütunu vardır. O halde C c d matrisinin rankına ilişkin iki durum olabilir. a) r(c) = r() = < bilinmeyen sayısıdır. Dolayısı ile parametre vektörü ile nın sütunları doğrusal bağımlıdır ve denklemin bir çöümü vardır. Bu durumda nın sadece bir doğrusal bağımsı sütunu olduğu için, parametre vektörünü bu sütun cinsinden ifade etmenin sonsu yolu vardır. İki bilinmeyenden birine keyfi değer vererek, diğerini çöebiliri. Örneğin, x + x = x + x = 4 sisteminde, dir. det = 0 olduğundan nın sütunları doğrusal bağımlıdır 4 ve r() = dir. Öte yandan C matrisinin rankı da dir. Yani r() = r(c) = dir. 4 Bunu anlamı iki denklemin doğrusal bağımlı, yani elimide sadece bir denklem olduğudur. Gerçekten de denklemlere bakılınca ikincinin birincinin iki katı olduğu, dolayısı ile elimide sadece x + x = denkleminin olduğu görülür. O halde, örneğin, x = α olmak üere, x biçimindeki her vektör denklemin çöümüdür. Örneğin, α = koyarak x =, x = ; α = koyarak x = 0, x = ; α = 5 koyarak x = -3, x = 5; gibi çöümler elde ederi. Yani her α R değeri için bir çöüm vardır ve bu anlamda çöümler sonsudur. ma en aından çöümü parametrik olarak, yani bir α ya bağlı olarak, bulabiliyoru. b) r(c) = > r() dır. nın sütunları ile parametre vektörü doğrusal bağımsıdır. O halde denklemin çöümü yoktur: parametre vektörünü nın sütunlarının bir doğrusal bileşimi olarak yaamayı ki bu da doğrusal bağımsılığın tanımıdır. Örneğin, x + x = x + x =

Naım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları 0 sisteminde, dir. det = 0 olduğundan nın sütunları doğrusal bağımlıdır. Öte yandan C matrisinin rankı dir. Yani r(c) = > r() = dir. Denklemler tutarsıdır ve çöümü yoktur. Gerçekten de ikinci denklemi iki ile bölünce x + x = elde edilir ve hem bu hem birinci denklem doğru olama. Buradan anlaşılacağı gibi katsayı matrisinin sütunları doğrusal bağımlıysa parametre vektörüne bağlı olarak çöüm olabilir (ama tek değildir) ya da olmayabilir. İki bilinmeyenli durumdan öğrendiklerimi genel halde de geçerlidir. Genel bir n bilinmeyenli m denklemli sistem a x + a x + + a n x n = a x + a x + + a n x n = a 3 x + a 3 x + + a 3n x n = 3 olacaktır. Burada. a m x + a m x + + a mn x n = m a a. am. a n a a n a,, C. amn m a m a a. n n a mn.. m olmak üere = katsayı (m x n) matrisi, R m = parametre vektörü, C = genişletilmiş katsayı matrisidir. Dolayısı ile sistemi, x R n olmak üere x = olarak yaabiliri. Sistemin çömek demek vektörünü nın sütunlarının doğrusal bileşimi yapacak şekilde x i katsayıları bulmak demektir. Bunun olabilmesi için ile nın sütunlarının doğrusal bağımlı olması gerekir. Bunu da C matrisinin rankına bakarak anlıyoru. Eğer r(c) = r() ise vektörünü nın sütunlarına katmak rankı arttırmıyor, yani doğrusal bağımsı vektör sayısı aynı kalıyor, dolayısı ile C nin sütunları doğrusal bağımlıdır demektir. Yok eğer r(c) > r() ise çöüm yoktur. Teorem.. (m x n) katsayı matrisi, R m parametre vektörü, x R n olmak üere n bilinmeyenli, m denklemli doğrusal denklem sistemi x = verilsin. C, matrisine parametre vektörünü sonuncu sütun olarak ekleyerek elde edilen genişletilmiş katsayı matrisi olsun. Öyleyse,. r(c) > r() ise sistem tutarsıdır çöüm yoktur.. r(c) = r() ise çöüm vardır ve a) r(c) = r() = n ise çöüm tektir. b) r(c) = r() < n ise (n r()) değişkenin değeri keyfi olmak üere kalan r() değişkenin değeri parametrik olarak bulunur. Sonsu çöüm vardır. 3

Naım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları 0 Uyarı:. (m x n) bir matris olduğuna göre r() min(m, n) dir. Dolayısı r(c) = r() olduğunda m < n ise, yani denklem sayısı bilinmeyen sayısından a ise, çöüm tek olama. Eğer n m ise r() = n ve çöüm tek olabilir.. Eğer katsayı matrisi (n x n) kare bir matris ve r() = n ise C matrisini kurup rankına bakmanın gereği yoktur. C nin rankına parametre vektörü ile nın sütunlarının doğrusal bağımlı olup olmadığını görmek için bakıyoru. Eğer r() = n ise nın sütunları doğrusal bağımsıdır, R n in bir tabanını oluşturur ve dolayısı ile her R n bunlarla doğrusal bağımlıdır, yani r(c) = r() = n dir ve bu durumda tek bir çöüm vardır: x = - dir. - ters matrisi ise r() = n olan bir (n x n) matrisi için her aman vardır (Teorem.0). Eğer r() < n ise C matrisinin rankına bakıp sistemin çöümü olup olmadığını görmek gerekir. Örnek.0. i. x + x = x x = 0 x x = denklem sisteminde, C 0 dir. r() = ve detc = -5 olduğu için de r(c) = 3 olur. Dolayısı ile r(c) > r() dır ve sistemin çöümü yoktur. Gerçekten de ilk iki denklemi çöersek x = x = 0.5 çıkar ama bu değer son denklemi sağlama. Öte yandan son iki denklemi çöersek x = x = - olur ama bu değer de ilk denklemi sağlama. Bir denklem sisteminin tutarsı olmasının anlamı budur. ii. x + x = x x = 0 x x = - denklem sisteminde, C 0 dir. r() = = r(c) dir (detc = 0 olduğuna dikkat edini). Bilinmeyen sayısı da iki olduğuna göre denklemin tek bir çöümü vardır. Örneğin, ilk iki denklemden x = x = bulunur ve bu değerler son denklemi de sağlar. Son iki denklemden, ya da birinci ve üçüncü denklemlerden de x = x = bulunacağına dikkat edini. Dolayısı ile tek çöümü olan bir sistemde herhangi bir r() sayıda doğrusal bağımsı denklem alındığında aynı çöüm bulunur. iii. x + x + x 3 + x 4 = x + x - x 3 + x 4 = 0 x - x + x 3 - x 4 = 4

Naım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları 0 denklem sisteminde, C 0 dir. r() = 3 = r(c) dir ( matrisinin son üç sütunundan oluşan almatrisin determinantı sıfırdan farklıdır dolayısı ile nın üç doğrusal bağımsı sütunu vardır. R 3 de en fala üç vektör doğrusal bağımsı olduğuna göre C matrisinin de 3 doğrusal bağımsı sütunu vardır). Dolayısı ile sistem tutarlıdır ve çöüm vardır, ama r() < n = 4 (bilinmeyen sayısı) olduğu için tek değildir. r() = 3 bilinmeyeni diğer bilinmeyeni parametrie ederek çöebiliri. Bunun için üç doğrusal bağımsı denklem seçmek gerekir. nın son üç sütunu ve dolayısıyla satırı doğrusal bağımsı olduğuna göre x = α koyarak x + x 3 + x 4 = α x - x 3 + x 4 = -α - x + x 3 - x 4 = - α üç denklem ve bilinmeyenli parametrik denklem sistemi elde ederi. Bu sistemin katsayı matrisi tekil olmayan bir matristir o halde çöüm vardır ve tektir, yani her α değeri için tek bir çöüm vardır. iv. x + x = 0 x x = 0 denklem sisteminde dir ve det 0 olduğundan Teorem.0 uyarınca x = 0 ancak ve ancak x = 0 olacaktır. Böyle parametre vektörünün sıfır vektör olduğu sistemlere homojen denklem sistemi denir. Bu durumda C matrisini kurup rankına bakmanın anlamı yoktur, çünkü sıfır vektör her vektör gurubuyla doğrusal bağımlıdır. Katsayı matrisinin kare matris olduğu homojen denklem sistemlerinde önemli olan r() dır. Eğer r() = n ise tek çöüm vardır o da sıfır vektördür. Sistemin x 0 olacak şekilde sıfırdan farklı bir çöümü olabilmesi için det = 0, r() < n olmalıdır. Örneğin, x - x = 0 x x = 0 sisteminde katsayı matrisi tekildir. Sadece bir doğrusal bağımsı denklem vardır: x - x = 0. Bunun çöümü de x = x olan bütün vektörlerdir. Çöüm x = α(, ) dir. Yani dülemde orijinden ve (, ) noktasından (vektöründen) geçen doğru üerindeki her vektör çöümdür. v. x + x + x 3 = 0 x + x - x 3 = 0 x - x + x 3 = 0 5

Naım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları 0 homojen denklem sisteminde dir ve det = 0 dır. Dolayısı ile bu sistemin sıfırdan farklı bir çöümü vardır. r() = olduğuna göre iki doğrusal bağımsı denklem vardır (örneğin ilk iki denklem) ve bunları kullanarak değişkenlerden birini parametrie ederek çöümü buluru. Örneğin, x 3 = α koyarsak ilk iki denklemden x + x = -α x + x = α buradan da x = -α, x = α buluru. Dolayısı ile x = α(-,, ) vektörü her α için bu sistemi çöer. Burada doğrusal bağımsı herhangi iki denklemi aldığımıda aynı sonucu bulacağımıa dikkat edini. Bir-üç ve iki-üç denklemlerini kullanarak bunu göstermeyi okuyucuya bırakıyoru. vi. x + x + x 3 = x + x + x 3 = x - x + x 3 = 0 denklem sisteminde ve det 0 dır. r() = 3 dır ve sistemin tek bir çöümü vardır. Burada C matrisini kurup rankına bakmaya gerek yoktur. Çünkü C (3 x 4) bir matristir, r(c) 3 olmalıdır ve nın üç doğrusal bağımsı sütunu, R 3 de de en fala 3 doğrusal bağımsı vektör olduğuna göre r(c) = 3 olmalıdır. Dolayısı ile çöüm x = - dir. Bu örnekte - hesaplayıp çöümü bulmayı okuyucuya bırakıyoru. vii. x + x + x 3 = x + x + x 3 = 3x + 3x + x 3 = 0 denklem sisteminde ve det = 0, r() = dir. O halde C 3 3 3 3 matrisinin rankına bakmak gerekiyor. r(c) = 3 dür (C nin son üç sütunundan oluşan determinant sıfırdan farklıdır). r(c) > r() olduğundan sistemin çöümü yoktur. 0 viii. x + x + x 3 = x + x + x 3 = 3 3x + 3x + x 3 = 5 6

Naım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları 0 denklem sisteminde ve det = 0, r() = dir. O halde C 3 3 3 3 3 5 matrisinin rankına bakmak gerekiyor. r(c) = dir. r(c) = r() < n olduğundan bir değişkeni keyfi olarak belirleyip diğer ikisini çöebiliri. Burada ilk iki denklem doğrusal bağımsı olduğundan x 3 = α koyarak x + x = - α x + x = 3 α elde ederi. Yeni denklem sisteminin katsayı matrisinin,, tekil olmayan matris olduğuna dikkat edini. Dolayısı ile denklemin tek bir çöümü vardır ve bulunması alıştırma olarak bırakılmıştır. Şimdi, katsayı matrisi (n x n) kare matris olan bir denklem (n denklem ve n bilinmeyenli) sisteminin tek çöümü olması için nın tekil olmayan bir matris olması gerektiğini, yani det 0, olması gerektiğini gördük. Denklem sistemi x = ise çöüm x = - dir. Öte yandan - = (/det)eş dır. Bunun anlamını görmek için (3 x 3) bir sistem varsayalım. O halde Buradan da a a a3 3 a a a3, 3 ve det a3 a3 a33 3 3 33 x x x 3 x = (/det)( + + 3 3 ) x = (/det)( + + 3 3 ) x 3 = (/det)( 3 + 3 + 3 33 ) det 3 7 3 3 3 33 3 olur. a a3 elde edilir. Şimdi x çöümünde parante içindeki ifadenin B a a3 matrisinin 3 a3 a33 determinantı olduğuna dikkat edini. Bu matris matrisinin birinci sütununun vektörüyle değiştirilmiş halidir. Matrisin determinantını birinci sütun üerinden Laplace açılımı ile hesaplarsak detb = + + 3 3 olur. Çünkü B matrisinin birinci sütun elemanlarının kofaktörleri birinci sütunun çıkarılması ile elde edilir ve bu sütun dışında ve B matrisleri aynıdır. Dolayısı ile nın ve B in birinci sütun elemanlarının kofaktörleri aynıdır. O halde x = detb /det olarak hesaplanabilir. Bener şekilde x = detb /det dır ve B, nın ikinci sütununun parametre vektörü ile değiştirilmesiyle elde edilir. nın üçüncü

Naım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları 0 sütununu parametre vektörü ile değiştirerek B 3 elde edilir ve x 3 = detb 3 /det olur. Burada yapılan işlem Cramer kuralı olarak bilinir. Teorem.. (n x n) tekil olmayan bir matris olmak üere x = denklem sisteminin çöümü Cramer kuralıyla x i = detb i /det olarak bulunur. Burada B i (n x n) matrisi katsayı matrisinin i inci sütununun parametre vektörü ile değiştirilmesiyle elde edilir. Cramer kuralı büyük boyutlu sistemlerde çok kullanışlı bir yöntem değildir, çünkü yüksek mertebeden bir çok determinant hesaplanmasını gerektirir. ma analitik iktisadi uygulamalarda önemli avantajlar sağlar. Örnek.. i. Örnek 0 (vi) de çöümünü okuyucuya bıraktığımı x + x + x 3 = x + x + x 3 = x - x + x 3 = 0 denklem sisteminde ve det = 6 dır. Burada B, B, B 3 ve detb =, detb =, detb 3 = 0 0 0 0 olmaktadır. Dolayısı ile Cramer kuralıyla x = detb /det = /3; x = detb /det = /3, x 3 = detb 3 /det = 0 çöümü bulunur. ii. x + x = α x + x = parametrik denklem sisteminde ve det = dir. Burada B, B dır. detb = α -, detb = - α olduğundan Cramer kuralıyla det B det B x ve x olur. Çöümlerin α ve parametreleri det det cinsinden elde edildiğine dikkat edini. iii. Örnek 0 (viii) de çöümünü okuyucuya bıraktığımı 8

Naım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları 0 x + x = α x + x = 3 α parametrik denklem sisteminin çöümü de bir önceki örneği takip ederek det B det B 4 x ve x olarak bulunur. det 3 det 3 iv. Örnek 0 (iii) de elde edilen x + x 3 + x 4 = α x - x 3 + x 4 = -α - x + x 3 - x 4 = - α sistemini Cramer kuralıyla çöelim. Burada det = 3, B ve det B = 3( α), B ve detb = 3( α), é - aù B3 = - - a ve detb 3 = -3 olur. O halde x = detb /det = - α; x 3 = detb /det ê- - a ú ë û = - α, x 4 = detb 3 /det = - olur. (m x n) bir matris, x R n olmak üere x = 0 homojen denklem sisteminin x = 0 olmak üere bir çöümü her aman vardır. Sistemin x 0 bir çöümü olması için r() < min(m, n) olması gerektiğini gösterini. şağıdaki homojen sistemlerin çöümlerini bulunu: i. ax + x = 0 x + bx = 0 denkleminin a ve b nin hangi değerleri için sıfırdan farklı bir çöümü vardır ve çöüm nedir? ii. x + x + x 3 = 0 x - x + x 3 = 0 -x + x - x 3 = 0 iii. x - x + x 3 + x 4 = 0 x + x - x 3 + x 4 = 0 x + x + x 4 = 0 9

Naım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları 0 iv. ax + x + x 3 = 0 bx x 3 = 0 cx 3 = 0 sisteminin a, b ve c nin hangi değerleri için sıfırdan farklı bir çöümü vardır ve çöüm nedir? v. ax + x + x 3 = 0 bx x 3 = 0 x - cx 3 = 0 sisteminin a, b ve c nin hangi değerleri için sıfırdan farklı bir çöümü vardır ve çöüm nedir?. şağıdaki denklem sistemlerinin çöümü olup olmadığını belirleyini. Çöümü olan sistemleri Cramer kuralıyla çöünü. i. x + x + x 3 = 4 x x + x 3 = 0 -x + x + x 3 = 0. ii. x + x = α x x = 0. iii. x + x + x 3 x 4 = x x + x 3 = 0 -x + x x 3 = 0. iv. x + x + x 3 + x 4 = x x + x 3 x 4 = 0 -x + x x 3 + 3x 4 =. -x + x 3 x 4 + 3x 5 =. v. x + x + x 3 = x x + x 3 = 0 3x + x 3 =. 0