Совет 1: Как решать матрицу методом гаусса

Решение матрицы в классическом варианте находится с помощью метода Гаусса. Данный метод основан на последовательном исключении неизвестных переменных. Решение выполняется для расширенной матрицы, то есть с включенным столбцом свободных членов. При этом коэффициенты, составляющие матрицу, в результате проведенных преобразований образуют ступенчатую или треугольную матрицу. Относительно главной диагонали все коэффициенты матрицы, кроме свободных членов, должны быть приведены к нулю.
Как решать матрицу методом гаусса
Инструкция
1
Определите совместность системы уравнений. Для этого посчитайте ранг основной матрицы А, то есть без столбца свободных членов. Затем добавьте столбец свободных членов и вычислите ранг получившейся расширенной матрицы В. Ранг должен быть отличным от нуля, тогда система имеет решение. При равных значениях рангов существует единственное решение данной матрицы.
Как решать <b>матрицу</b> <em>методом</em> гаусса
2
Приведите расширенную матрицу к виду, когда по главной диагонали располагаются единицы, а ниже нее все элементы матрицы равны нулю. Для этого первую строку матрицы разделите на ее первый элемент так, чтобы первый элемент главной диагонали стал равен единице.
Как решать <b>матрицу</b> <em>методом</em> гаусса
3
Отнимите первую строку от всех нижних строк так, чтобы в перовом столбце все нижние элементы обратились в ноль. Для этого помножьте сначала первую строку на первый элемент второй строки и отнимите строки. Затем аналогично помножьте первую строку на первый элемент третьей строки и отнимите строки. И так продолжайте со всеми строками матрицы.
Как решать <b>матрицу</b> <em>методом</em> гаусса
4
Разделите вторую строку на коэффициент во втором столбце так, чтобы следующий элемент главной диагонали на второй строке и во втором столбце стал равен единице.
Как решать <b>матрицу</b> <em>методом</em> гаусса
5
Отнимите вторую строку от всех нижних строк таким же образом, как описано выше. Все нижестоящие относительно второй строки элементы должны обратиться в ноль.
Как решать <b>матрицу</b> <em>методом</em> гаусса
6
Аналогично проведите образование следующей единички на главной диагонали в третьей и последующих строках и обнуление нижестоящих коэффициентов матрицы.
Как решать <b>матрицу</b> <em>методом</em> гаусса
7
Затем приведите полученную треугольную матрицу к виду, когда элементы над главной диагональю также представляют собой нули. Для этого отнимите последнюю строку матрицы из всех вышестоящих строк. Домножайте на соответствующий коэффициент и вычитайте стоки так, чтобы обратились в ноль элементы столбца, где в текущей строке имеется единичка.
Как решать <b>матрицу</b> <em>методом</em> гаусса
8
Проведите подобное вычитание всех строк в порядке снизу вверх, пока не обнулятся все элементы выше главной диагонали.
9
Оставшиеся элементы в столбце свободных членов и являются решением заданной матрицы. Запишите полученные значения.
Как решать <b>матрицу</b> <em>методом</em> гаусса

Совет 2: Как решать матрицу по Гауссу

Метод Гаусса является одним из основных принципов решения системы линейных уравнений. Его преимущество заключается в том, что оно не требует квадратичности исходной матрицы или же предварительного расчете ее определителя.
алгоритм решения методом Гаусса
Вам понадобится
  • Учебник по высшей математике.
Инструкция
1
Итак у вас есть система линейных алгебраических уравнений. Данный метод состоит из двух основных ходов - прямого и обратного.
Как решать <strong>матрицу</strong> по <b>Гауссу</b>
2
Прямой ход:Запишите систему в матричном виде.Составьте расширенную матрицу и приведите ее к ступенчатому виду с помощью элементарных преобразований строк. Стоит напомнить, что матрица имеет ступенчатый вид, если выполняются следующие два условия: Если какая-то строка матрицы нулевая, то все последующие строки тоже являются нулевыми; Опорный элемент каждой последующий строки находится правее, чем в предыдущей.Элементарным преобразованием строк называют действия следующих трех типов:
1) перестановка местами любых двух строк матрицы.
2) замена любой строки суммой этой строки с любой другой, предварительно умноженной на некоторое число.
3) умножение любой строки на отличное от нуля число.Определите ранг расширенной матрицы и сделайте вывод о совместности системы. Если ранг матрица А не совпадает с рангом расширенной матрицы, то система не совместна и соответственно не имеет решения. Если же ранги не совпадают, то система совместна, и продолжайте поиск решений.
Матричный вид системы
3
Обратный ход:Объявите базисными неизвестными те, номера которых совпадут с номерами базисных столбцов матрицы А (ее ступенчатого вида), а остальные переменные будете считать свободными. Число свободных неизвестных вычисляем по формуле k=n-r(A), где n-число неизвестных, r(A)-ранг матрица А.Далее вернитесь к ступенчатой матрице. Приведите ее к виду Гаусса. Напомним, что ступенчатая матрица имеет вид Гаусса, если все опорные элементы ее равны единице, а над опорными элементами одни нули. Запишите систему алгебраических уравнений, которая соответствует матрице вида Гаусса, обозначив свободные неизвестные как C1,...,Ck.На следующем шаге выразите из полученной системы базисные неизвестные через свободные.
4
Запишите ответ в векторном или покоординатном виде.
Полезный совет
Существует множество программ для решения данной задачи. Если интересует именно ответ, а не механизм метода, то вполне можно воспользоваться ими.
Видео по теме
Источники:
  • матрицы метод гаусса
ПОИСК
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500