Gauss-elimináció
5. sor: | 5. sor: | ||
==Az eljárás leírása== | ==Az eljárás leírása== | ||
A lineáris egyenletrendszereket rendezhetjük úgy, hogy az egyenlőség jobb oldalára írjuk a konstansokat, a bal oldalára pedig rögzített sorrendben az ismeretleneket és az együtthatókat. Ha ezeket az együtthatókat és konstansokat táblázatba rendezzük, akkor kapjuk a ''kibővített együtthatómátrixot''. | A lineáris egyenletrendszereket rendezhetjük úgy, hogy az egyenlőség jobb oldalára írjuk a konstansokat, a bal oldalára pedig rögzített sorrendben az ismeretleneket és az együtthatókat. Ha ezeket az együtthatókat és konstansokat táblázatba rendezzük, akkor kapjuk a ''kibővített együtthatómátrixot''. | ||
− | |||
A kibővített együtthatómátrix akkor ''lépcsős alakú'', ha minden sor az első nemnulla eleme 1 (vezéregyes), valamint bármely vezéregyes alatt csak tőle jobbra lévő oszlopban vannak vezéregyesek. A ''redukált lépcsős alak'' az olyan lépcsős alak amiben minden vezéregyes az egyetlen nemnulla elem az oszlopában. | A kibővített együtthatómátrix akkor ''lépcsős alakú'', ha minden sor az első nemnulla eleme 1 (vezéregyes), valamint bármely vezéregyes alatt csak tőle jobbra lévő oszlopban vannak vezéregyesek. A ''redukált lépcsős alak'' az olyan lépcsős alak amiben minden vezéregyes az egyetlen nemnulla elem az oszlopában. | ||
14. sor: | 13. sor: | ||
==Példák== | ==Példák== | ||
===1.=== | ===1.=== | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
+ | {|style="width:80%" class="prettytable" | ||
+ | |Oldjuk meg az alábbi lineáris egyenletrendszert: | ||
+ | |A kibővített együtthatómátrix így néz ki: | ||
+ | |- | ||
+ | |<math>\begin{matrix}2x+y-z&=&8 \\ | ||
+ | -3x-y+2z&=&-11 \\ | ||
+ | -2x+y+2z&=&-3 \end{matrix} </math> | ||
+ | |<math> \begin{bmatrix} 2 & 1 & -1 & 8 \\ -3 & -1 & 2 & -11 \\ -2 & 1 & 2 & -3\end{bmatrix}</math> | ||
+ | |} | ||
===2.=== | ===2.=== | ||
A lap 2008. február 6., 23:02-kori változata
A Gauss-elimináció egy eljárás, amivel megtalálhatjuk egy lineáris egyenletrendszer megoldásait, meghatározhatjuk egy mátrix rangját.
Az eljárás során először a kibővített együtthatómátrixot elemi sorekvivalens átalakítások felhasználásával lépcsős alakúra hozzuk, majd a második lépésben redukált lépcsős alakra redukáljuk.
Tartalomjegyzék |
Az eljárás leírása
A lineáris egyenletrendszereket rendezhetjük úgy, hogy az egyenlőség jobb oldalára írjuk a konstansokat, a bal oldalára pedig rögzített sorrendben az ismeretleneket és az együtthatókat. Ha ezeket az együtthatókat és konstansokat táblázatba rendezzük, akkor kapjuk a kibővített együtthatómátrixot. A kibővített együtthatómátrix akkor lépcsős alakú, ha minden sor az első nemnulla eleme 1 (vezéregyes), valamint bármely vezéregyes alatt csak tőle jobbra lévő oszlopban vannak vezéregyesek. A redukált lépcsős alak az olyan lépcsős alak amiben minden vezéregyes az egyetlen nemnulla elem az oszlopában.
A lineáris egyenletrendszer megoldásait nem változtatják meg az elemi sorekvivalens átalakítások:
- Sorok felcserélése
- Egy sor elemeinek nullától különböző számmal történő végigszorzása
- Egy sor konstansszorosának másikhoz való elemenkénti hozzáadása
Példák
1.
Oldjuk meg az alábbi lineáris egyenletrendszert: | A kibővített együtthatómátrix így néz ki: |
2.
- x1 + 2x2 + 3x3 = 2
- x1 + x2 + x3 = 2
- 3x1 + 3x2 + x3 = 0
Az együtthatómátrix:
Az eljárás: