Метод Гаусса решения систем линейных алгебраических уравнений — КиберПедия 

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Метод Гаусса решения систем линейных алгебраических уравнений

2022-12-29 33
Метод Гаусса решения систем линейных алгебраических уравнений 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

 

    В п. 1.2. рассматривали решение систем, у которых число уравнений совпадает с числом неизвестных и с определителем из коэффициентов, от-личным от нуля. Метод Гаусса – еще один способ решения, не требующий таких ограничений.

    Рассмотрим систему

 

ï  
ï  
î  
ï  
ï  
í  
ì  
=  
+  
+  
+  
=  
+  
+  
+  
=  
+  
+  
+  
m  
n  
mn  
2  
m2  
1  
m1  
2  
n  
2n  
2  
22  
1  
21  
1  
n  
1n  
2  
12  
1  
11  
b  
x  
a  
...  
x  
a  
x  
a  
....  
..........  
..........  
..........  
..........  
b  
x  
a  
...  
x  
a  
x  
a  
b  
x  
a  
...  
x  
a  
x  
a  
,  
 ,  
.  
(1.7)  
                                      

    Будем считать, что . Если , то перенумеровывая неиз-

вестные, получим первый коэффициент, отличный от нуля.

    Умножим первое уравнение на  и сложим почленно со вторым, затем первое умножим на  и сложим с третьим. Продолжая этот процесс, получим равносильную систему при условии, что первое уравнение остается неизменным:

 

ï  
ï  
î  
ï  
ï  
í  
ì  
¢  
=  
¢  
+  
+  
¢  
¢  
=  
¢  
+  
+  
¢  
=  
+  
+  
+  
 ,  
b  
x  
a  
...  
a  
....  
..........  
..........  
..........  
..........  
 ,  
b  
x  
a  
...  
x  
a  
 ,  
b  
x  
a  
...  
x  
a  
x  
a  
m  
n  
mn  
m  
n  
n  
n  
n  
2  
1  
2  
2  
22  
1  
1  
2  
12  
1  
11  
(1.8)  
                           

где  - новые коэффициенты,  - новые свободные члены.

    Умножая второе уравнение на  и складывая с соответ-

ствующими уравнениями, получим систему

 

ï  
ï  
ï  
î  
ï  
ï  
ï  
í  
ì  
¢.  
¢  
=  
¢  
¢  
+  
+  
¢  
¢  
¢  
¢  
=  
¢  
¢  
+  
+  
¢  
¢  
¢  
=  
¢  
+  
+  
¢  
=  
+  
+  
+  
m  
n  
mn  
3  
m3  
3  
n  
3n  
3  
33  
2  
n  
2n  
2  
22  
1  
n  
1n  
2  
12  
1  
11  
b  
x  
a  
...  
x  
a  
........  
..........  
..........  
..........  
..........  
 ,  
b  
x  
a  
...  
x  
a  
 ,  
b  
x  
a  
...  
x  
a  
 ,  
b  
x  
a  
...  
x  
a  
x  
a  
(1.9)  
                           

 

    Продолжая этот процесс, можем получить одну из следующих ситуаций:

 

1. Одно из уравнений системы имеет отличную от нуля правую часть и нулевые коэффициенты в левой. В этом случае система не имеет решений.

2. Система имеет вид

 

 

где

 

    Если m = n, то система совместна, имеет единственное решение. В этом случае из последнего уравнения определяется , из предпоследнего  и так далее (обратный ход Гаусса).

    Если m < n, то переменные  - свободные переменные и, следо-вательно, переносятся в правую часть (см. п. 1.3.). Затем обратным ходом Гаусса переменные  выражаются через свободные переменные.

    В процессе последовательного исключения неизвестных могут поя-виться уравнения 0=0. Эти уравнения отбрасываются.

    На практике удобнее работать не c системой (1.7), а с ее расширенной матрицей, так как в рассмотренном процессе преобразовываются коэффи-циенты при неизвестных, в расширенной матрице при этом производятся элементарные преобразования со строками.

 

 


Поделиться с друзьями:

Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.013 с.