Gausselimination
Från Rilpedia
Gausselimination är en matematisk operation som kan utföras på en matris eller på ett linjärt ekvationssystem. Namnet kommer från den framstående tyska matematikern Carl Friedrich Gauss (1777-1855).
Gausselimination är lämplig att använda vid lösning av ekvationssystem av typen
Ax = b,
där A är en kvadratisk matris samt x och b är vektorer.
Tillvägagångssättet är att eliminera elementen under diagonalen i varje kolonn, genom att subtrahera varje rad i A-matrisen och b-vektorn med kvoten mellan pivotelementet och elementet i varje rad och kolonn. Då man gått igenom alla rader har en högertriangulär A-matris uppstått. Då gör man om samma sak fast nerifrån och upp, och man kommer då erhålla en diagonalmatris. Normerar man den så finns lösningen till ekvationssystemet i b-vektorn.
Ex:
1x+1y+0z=1 1x+0y+1z=2 0x+1y+1z=3
ställs upp som matrisen:
"x, y, z" (1 1 0 | 1)*(-1)"Adderas sen till rad #2" =(1 1 0 | 1 ) (1 1 0 | 1) (1 0 1 | 2) ((1-1) (0-1) (1-0)|(2-1) = (0 -1 1 | 1)*(1)"Adderas till rad #3) (0 1 1 | 3) (0 1 1 | 3 ) (0 1 1 | 3)
(1 1 0 | 1) (1 1 0 | 1) (1 0 0 | 0) = (0 -1 1 | 1) = (0 -1 0 |-1)*(1)"Adderas till rad #1" = (0 -1 0 |-1) (0 0 2 | 4)*(-1/2)"Adderas till rad #2" (0 0 2 | 4) (0 0 2 | 4)
Detta ger 1x=0, -1y=-1, 2z=4 dsv x=0, y=1 och z=2