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高斯:解決方案和特殊情況下的例子
高斯法,也叫逐步消除未知變量的方法,突出的德國科學家KF得名 高斯,而仍然活著收到非官方的標題是“數學之王”。 但是,這種方法一直被稱為長的歐洲文明誕生之前,甚至在我的世紀。 BC。 即 中國古代學者在他的著作中使用它。
高斯是解決的經典方式 線性代數方程(泥沼)的系統。 它是理想的一個快速解決方案,以規模有限矩陣。
該方法本身由兩個動作:正向和反向。 直接當然稱為下主對角線所示SLAE三角形式的序列,即零值。 回縮涉及的變量一致的發現,表達通過之前的每個變量。
學會在實踐中應用,高斯只是足以知道乘法,加法和數字相減的基本規則。
為了證明由該方法求解線性系統的算法,我們將解釋一個例子。
因此,使用高斯來解決:
X + 2Y + 4Z = 3
2X + 6Y + 11Z = 6
4X-2Y-2Z = -6
我們需要二,三線擺脫變量x的。 對此,我們分別加在他身上的第一乘以-2和-4。 我們得到:
X + 2Y + 4Z = 3
2Y + 3Z = 0
-10y-18Z = -18
現在,二號線乘以5,並將其添加到第三:
X + 2Y + 4Z = 3
2Y + 3Z = 0
-3z = -18
-3z = -18,
Z = 6。
第二行:
2Y + 3Z = 0
2Y + 18 = 0
2Y = -18,
Y = -9
第一行:
X + 2Y + 4Z = 3
X-18 + 24 = 3
X = 18-24 + 3
X = -3
代入原始數據變量的值,我們驗證了決策的正確性。
這個例子可以解決很多其他替代的,但答案應該是相同的。
恰巧,第一行的主要元件被安排與太小的值。 這不是嚇人,而是變得複雜計算。 解決的辦法是與上一個柱樞轉,以高斯。 其實質是:最大的一線尋求模元素,在它所處的列中,變化的地方,由第1列,這是我們最大的元素成為主對角線上的第一個元素。 接著是標準的計算處理。 如果有必要,該程序改變一些地方列可以重複。
它用於求解線性系統正方形,當基體和秩(數目的非零線)的逆矩陣。
這種方法的本質是,原來體系是通過用另外的發現變量在單位矩陣的變化轉化。
該算法是它:
1.方程的系統是,如在高斯,三角形形式的方法。
2.每一行被分成特定數量的,所述單元已經導通的主對角線的方式。
3.最後一行是由若干相乘,從倒數第二個中減去,以免主對角線0獲得。
4.重複步驟3依次對所有行直到最終不會形成單元矩陣。
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