a) Trường hợp số phương trình bằng số ẩn
Tacó thể viết hệ n phương trình, n ẩn số dưới dạng ma trận: AX B= .
Nếu định thức của hệ (cũng là định thức của ma trận A) khác 0 (hệ Cramer) thì
ma trận A có ma trận nghịch đảo và vectơ nghiệm của hệ sẽ là:
X = A-1B .
b) Trường hợp hệ m phương trình n ẩn số với m, n bất kì Xét hệ: 11 1 12 2 1n n 1 21 1 22 2 2n n 2 m1 1 m2 2 mn n m a x a x ... a x b a x a x ... a x b ... a x a x ... a x b + + + = ỡ ù + + + = ù ớ ù ù + + + = ợ (*) với ma trận A (a )= ij m,n và ma trận mở rộng A A( )B (có m hàng và n+1 cột). Định lý Crônécke-Capeli:
Hệ (*) có nghiệm khi và chỉ khi: r(A) = r( )A . Khi đó : + Nếu r(A) = r( )A = n (số ẩn của hệ) thì hệ (*) là xác định (có nghiệm duy nhất); + Nếu r(A) = r( )A < n
thì hệ (*) là vô định (có vô số nghiệm).
Với hệ vô định, đặt r = r(A) = r( )A < n, ta sẽ chọn ra một định thức con khác 0, cấp r của A, từ đó chọn ra r ẩn số tương ứng (gọi là ẩn (biến) cơ sở). Các ẩn còn lại sẽ là ẩn (biến) tự do. Bằng cách gán cho các ẩn tự do những bộ giá trị tuỳ ý, rồi giải hệ
r phương trình với r ẩn cơ sở đ∙ chọn, ta sẽ nhận được một nghiệm của hệ đ∙ cho. Số nghiệm trở nên vô định vì có vô số cách gán những giá trị tuỳý cho các ẩn tự do.
Từ định lý Crônécke-Capeli, trong trường hợp m = n, có thể suy ra các kết luận về
số nghiệm của hệ như đ∙ trình bày ở mục 1.2.1.1 điểm 3.
c) Phương pháp loại dần ẩn số do Gauss đưa ra để giải hệ phương trình đại số tuyến tính. Cơ sở của phương pháp này là dùng các phép biến đổi tương đương đưa ma trận mở rộng của hệ về dạng tam giác hoặc dạng hình thang. Đối với hệ mới, việc tìm lần lượt các giá trị của ẩn số sẽ dễ dàng hơn rất nhiều, nhất là khi ta sử dụng máy tính. Đây là một phương pháp giải đúng và hiệu quả, nhưng đối với các hệ phức tạp, ta chỉ nhận được kết quả gần đúng do phải làm tròn số.
1.2.2. Hàm số
1.2.2.1. Miền xác định và miền giá trị của một hàm số
Nếu ứng với một điểm M(x ; x ; ...; x )1 2 n ẻ W è Ân, ta có quy luật f để xác định một giá trị thực U = f(M) thì ta nói U là hàm của n biến số x i 1; ni ( = ). W được gọi là
miền xác định (hay tập xác định) của hàm U. Tập tất cả các giá trị U có được, ứng với mọi điểm M thuộc miền xác định được gọi là miền giá trị (hay tập giá trị) của hàm số.
Đặc biệt, khi n = 1, ta có hàm một biến. Miền xác định và miền giá trị của hàm một biến là những tập con, nằm trong (hoặc trùm khắp) tập số thực Â.
1.2.2.2. Hàm sơ cấp
1. Hàm sơ cấp cơ bản là các hàm lũy thừa, mũ, lôgarit, hàm lượng giác, lượng giác
ngược và các hàm hypecbôlic (của một biến x): shx, chx, thx, cothx. a) Hàm lũy thừa có dạng: y x= a với a là một hằng số thực nào đó. b) Hàm mũ có dạng: x y a=
với 0 a 1< ạ là cơ số hằng số nào đó. c) Hàm lôgarit:
a y log x=
với 0 a 1< ạ là cơ số hằng số. Đây là hàm ngược của hàm mũ có cùng cơ số d) Hàm lượng giác:
y sin x; y= =cos x; y =tgx; y =cot gx. e) Hàm lượng giác ngược:
y arcsin x; y arccos x; y arctgx; y arc cot gx.= = = =
f) Hàm hypecbôlic là tên gọi chung cho các hàm số sau:
1) y shx ex e x
2
-
-
= = (Đọc là sin-hypecbôn của x).
2) y chx ex e x
2
-
+
= = (Đọc là côsin-hypecbôn của x). 3) y thx exx e xx shx chx e e - - - = = =
+ (Đọc là tang-hypecbôn của x).
4) y coth x exx e xx chx shx e e - - + = = =
- (Đọc là cotang-hypecbôn của x).
Độc giả có thể tìm được miền xác định, miền giá trị, đồ thị của mỗi hàm số kể trên và các tính chất của chúng trong các sách giáo khoa.
2. Hàm sơ cấp là hàm (một hoặc nhiều biến) cho bởi một biểu thức giải tích duy nhất.
(Biểu thức giải tích là một biểu thức bao gồm một số hữu hạn các phép tính số học, phép tính hàm hợp đối với các hàm sơ cấp cơ bản và hằng số).
1.2.2.3. Giới hạn và sự liên tục của hàm số