連立1次方程式の解(ガウスの消去法)
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答え
ガウスの消去法
ガウス(Gauss)の消去法は連立一次方程式を解くのに用いられます。
下記のような連立一次方程式(ここでは3元一次を例にとる)を
この連立一次方程式を行列で表すと
このようになり、
この行列の対角成分を全て1、
それ以外の成分を全て0になるようにすると、
となり
の解が出ます。
このの行列式を抽象化すると
このようになり
行の入替、足し算、引き算、掛け算、割り算をしても
行列式は変らないため
この行列に変形して解を得る。
対角成分の数値をピポットと言いい
ピボットを大きく選びながら(行の入替をする)ガウスの消去法を適用すれば
誤差を抑え,精度の良い解を得ることができる。
計算例
順
行列の内容
処理例
1
1行目1列目(ピポット)が1になる様に
1行目を8で割る
2
2行目、3行目の1列目が消える様に
2行目-1行目×6、3行目-1行目×4を計算する
3
2行目2列目(ピポット)が1になる様に
2行目を-1/2で割る
4
1行目、3行目の2列目が消える様に
1行目-2行目×(3/4)、3行目+2行目を計算する
5
1行目、3行目の3列目が消える様に
1行目+2行目、2行目-3行目×2を計算する
6
3行目、3列目(ピポット)が1であるので、
解は1、2、4です。
2021/5/28 方程式数の最大を9に拡大、ピポットの選択方法変更。
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