发布网友 发布时间:2024-02-03 19:21
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热心网友 时间:2024-12-02 07:47
高斯-约旦消元法是一种用于解线性方程组的算法。下面是一个简单的例题,用高斯-约旦消元法解一个 3x3 线性方程组:
假设我们有一个 3x3 线性方程组:
3x + 2y - z = 10
-x + 2y + 3z = -5
x + y + 4z = 0
首先,我们将这个方程组转化为矩阵形式:
M = [3 2 -1; -1 2 3; 1 1 4]
然后,我们将矩阵 M 进行初等行变换,将它变为行阶梯形式。初等行变换包括以下三种操作:
将某行的 k 倍加到另一行,其中 k 为常数。
将某行与另一行交换。
将某行进行翻转。
首先,我们将第一行(3x + 2y - z = 10)与第二行(-x + 2y + 3z = -5)进行交换。这需要执行两个操作:
将第二行加到第一行的两倍,得到新的第一行(5x + 4y = 20)。
将第一行与第二行交换,得到新的第二行(3x + 2y - z = 10)。
现在我们有:
5x + 4y = 20
3x + 2y - z = 10
x + y + 4z = 0
接着,我们将第二行(3x + 2y - z = 10)与第三行(x + y + 4z = 0)进行交换。这需要执行两个操作:
将第三行加到第二行的两倍,得到新的第二行(5x + 4y = 20)。
将第二行与第三行交换,得到新的第三行(3x + 2y - z = 10)。
现在我们有:
5x + 4y = 20
x + y + 4z = 0
3x + 2y - z = 10
最后,我们将第三行(3x + 2y - z = 10)与第一行(5x + 4y = 20)进行交换。这需要执行两个操作:
将第一行加到第三行的两倍,得到新的第三行(7x + 6y = 40)。
将第三行与第一行交换,得到新的第一行(3x + 2y - z = 10)。
现在我们有:
7x + 6y = 40
x + y + 4z = 0
3x + 2y - z = 10