2x 1 + x 2 x 3 + x 4 = 1. 3x 1 x 2 x 3 +2x 4 = 3 x 1 +2x 2 +6x 3 x 4 = 4

Σχετικά έγγραφα
ΜΕΜ251 Αριθμητική Ανάλυση

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

Linear Equations Direct Methods

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ (ΗΥ-119)

ΜΕΜ251 Αριθμητική Ανάλυση

D = / Επιλέξτε, π.χ, το ακόλουθο απλό παράδειγμα: =[IA 1 ].

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ -ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Λύσεις των Θεμάτων της Εξέτασης Σεπτεμβρίου 2010 στο μάθημα: «Γραμμική Άλγεβρα» (ΗΥ119)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. Διδακτικές Σημειώσεις. Μανόλης Βάβαλης

Ομογενή Συστήματα Ορισμός Ενα σύστημα λέγεται ομογενές αν όλοι οι σταθεροί όροι του (δηλαδή οι όροι του δεξιού μέλους του συστήματος) είναι μηδέν.

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

2x y = 1 x + y = 5. 2x y = 1. x + y = 5. 2x y = 1 4x + 2y = 0. 2x y = 1 4x + 2y = 2

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

Παραδείγματα Απαλοιφή Gauss Απαλοιφή Gauss Jordan

Περιεχόμενα. Πρόλογος 3

Γραμμικός Προγραμματισμός Μέθοδος Simplex

Παραδείγματα Απαλοιφή Gauss Απαλοιφή Gauss-Jordan Παραγοντοποίηση LU, LDU

Διανύσµατα στο επίπεδο

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 1

Παναγιώτης Ψαρράκος Αν. Καθηγητής

1. Για καθένα από τους ακόλουθους διανυσματικούς χώρους βρείτε μια βάση και τη διάσταση. 3. U x y z x y z x y. {(,, ) } a b. c d

Matrix Algorithms. Παρουσίαση στα πλαίσια του μαθήματος «Παράλληλοι. Αλγόριθμοι» Γ. Καούρη Β. Μήτσου

Επίλυση Γραµµικών Συστηµάτων

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 7ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Γραμμικά Συστήματα- Απαλοιφή Gauss Επιμέλεια: I. Λυχναρόπουλος

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ -ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Λύσεις των Θεμάτων της Εξέτασης Ιανουαρίου 2010 στο μάθημα: «Γραμμική Άλγεβρα» (ΗΥ119)

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Παραδείγματα Ιδιοτιμές Ιδιοδιανύσματα

Matrix Algorithms. Παρουσίαση στα πλαίσια του μαθήματος «Παράλληλοι Αλγόριθμοι» Γ. Καούρη Β. Μήτσου

(a + b) + c = a + (b + c), (ab)c = a(bc) a + b = b + a, ab = ba. a(b + c) = ab + ac

ιδάσκοντες :Τµήµα Α ( Αρτιοι) : Καθηγητής Ν. Μισυρλής,Τµήµα Β (Περιττοί) : Αριθµητική Επίκ.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. 6.1 ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (Επαναλήψεις-Συμπληρώσεις)

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

Κεφάλαιο 1 Συστήματα γραμμικών εξισώσεων

ΠΛΗ 12- Σχέση ισοδυναμίας, γραμμικά συστήματα και απαλοιφή Gauss

εξίσωση πρώτου βαθμού

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ (Εξ. Ιουνίου - 02/07/08) ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

ΤΜΗΜΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΑΚ. ΕΤΟΣ Μαθηματικά για Οικονομολόγους ΙI-Μάθημα 4 Γραμμικά Συστήματα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΕΠΙΛΥΣΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. nn n n

3. Γραμμικά Συστήματα

Εξίσωση 1 η 1 ο μέλος 2 ο μέλος

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

n. Έστω αποτελείται από όλους τους πίνακες που αντιμετατίθενται με ένα συγκεκριμένο μη μηδενικό nxn πίνακα Τ:

Επίλυση ενός τριδιαγώνιου γραµµικού συστήµατος Ax = d µε τη µέθοδο απαλοιφής του Gauss (µέθοδος του Thomas)

2 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ενότητα 5.

2.2 ΓΕΝΙΚΗ ΜΟΡΦΗ ΕΞΙΣΩΣΗΣ ΕΥΘΕΙΑΣ

Σημειώσεις για το μάθημα: «Βασικές Αρχές Θεωρίας Συστημάτων» (Μέρος Α )

2.0 ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΙ ΧΩΡΟΙ ΚΑΙ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Αριθµητική Ανάλυση. Ενότητα 3 Αριθµητικές Μέθοδοι για την επίλυση Γραµµικών Συστηµάτων. Ν. Μ. Μισυρλής. Τµήµα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών,

Λύσεις και Υποδείξεις Επιλεγµένων Ασκήσεων

Παναγιώτης Ψαρράκος Αν. Καθηγητής

, ορίζουμε deta = ad bc. Πρόταση Ένας πίνακας Α είναι αντιστρέψιμος τότε και μόνο αν deta 0.

Επιστηµονικοί Υπολογισµοί(Αριθµητική Γραµµική Αλγεβρα)

,..., v n. W πεπερασμένα παραγόμενοι και dimv. Τα ακόλουθα είναι ισοδύναμα f είναι ισομορφιμός. f είναι 1-1. f είναι επί.

Non Linear Equations (2)

Παραδείγματα (2) Διανυσματικοί Χώροι

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ (ΗΥ-119)

Γραµµική Αλγεβρα. Ενότητα 2 : Επίλυση Γραµµικών Εξισώσεων. Ευστράτιος Γαλλόπουλος Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ - Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

ΘΕΩΡΙΑ ΠΙΝΑΚΩΝ. Ορισμός 1: Ένας πίνακας Α με m γραμμές και n στήλες,

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Ασκήσεις. Κεφάλαιο 6. a = a 0 + x 1 b 1 + x 2 b 2 + x 3 b 3, όπου b i = a i a 0, i = 1, 2, 3, P 2 = {(x, y, z) R 3 : x 2y + 3z = 2}.

Παραδείγματα (1 ο σετ) Διανυσματικοί Χώροι

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ-ΑΝΙΣΩΣΕΙΣ

Γραµµικη Αλγεβρα Ι. Ακαδηµαϊκο Ετος Βοηθος Ασκησεων: Χ. Ψαρουδάκης

Φυλλάδιο 1 - Σημεία Προσοχής στις Παραγράφους 1.1, 1.2 και 1.3

Kεφάλαιο 4. Συστήματα διαφορικών εξισώσεων. F : : F = F r, όπου r xy

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΓΡΑΜΜΙΚΗΣ ΑΛΓΕΒΡΑΣ. ρ Χρήστου Νικολαϊδη

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ -ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Λύσεις των Θεμάτων εξέτασης προόδου στο μάθημα «Γραμμική Άλγεβρα» (ΗΥ119)

= 7. Στο σημείο αυτό θα υπενθυμίσουμε κάποιες βασικές ιδιότητες του μετασχηματισμού Laplace, δηλαδή τις

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Λυσεις Ασκησεων - Φυλλαδιο 2

Γραφική Λύση & Πρότυπη Μορφή Μαθηματικού Μοντέλου

Γραµµικη Αλγεβρα Ι Επιλυση Επιλεγµενων Ασκησεων Φυλλαδιου 8

ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΩΝ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΜΑΪΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ

ΕΥΘΕΙΑ. Κεφάλαιο 2ο: Ερωτήσεις του τύπου «Σωστό-Λάθος»

ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΩΡΙΑΣ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ SIMPLEX

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 1 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 20 Οκτωβρίου 2008

Βάση και Διάσταση Διανυσματικού Χώρου

Β ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ. Ημερομηνία: Τρίτη 27 Δεκεμβρίου 2016 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ( α μέρος )

ΣΧΟΛΗ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ-ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2004 Θέμα 1 ο. 4

ΛΥΣΕΙΣ ΦΥΛΛΑΔΙΟΥ 1 ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ / Γραμμική Άλγεβρα

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΣΤΑ ΓΕΝΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Άλγεβρα των Πινάκων (1) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Βλάμος Παναγιώτης ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Γραμμική Άλγεβρα Ι,

7 ΑΛΓΕΒΡΑ ΜΗΤΡΩΝ. 7.2 ΜΗΤΡΕΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ (Ι)

Παραδείγματα Διανυσματικοί Χώροι Ι. Λυχναρόπουλος

Πίνακες >>A = [ 1,6; 7, 11]; Ή τον πίνακα >> B = [2,0,1; 1,7,4; 3,0,1]; Πράξεις πινάκων

Οι πράξεις που χρειάζονται για την επίλυση αυτών των προβληµάτων (αφού είναι απλές) µπορούν να τεθούν σε µια σειρά και πάρουν µια αλγοριθµική µορφή.

1. Η ευθεία y = 5 είναι κάθετη στον άξονα y y. Σ Λ. 2. Η ευθεία x = - 2 είναι παράλληλη προς τον άξονα x x. Σ Λ

X 1 X 2. X d X = 2 Y (x) = e x 2. f X+Y (x) = f X f Y (x) = f X (y)f Y (x y)dy. exp. exp. dy, (1) f X+Y (x) = j= σ2 2) exp x 2 )

Η έννοια της γραμμικής εξίσωσης

Ερωτήσεις αντιστοίχισης

Μόρφωση του συστήματος εξισώσεων. Επίλυση και επεξεργασία των αποτελεσμάτων

Πολυωνυμικές εξισώσεις και ανισώσεις Εξισώσεις και ανισώσεις που ανάγονται σε πολυωνυμικές

ΠΙΝΑΚΕΣ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Ασκήσεις2 8. ; Αληθεύει ότι το (1, 0, 1, 2) είναι ιδιοδιάνυσμα της f ; b. Να βρεθούν οι ιδιοτιμές και τα ιδιοδιανύσματα της γραμμικής απεικόνισης 3 3

Επίλυση Συστήματος Γραμμικών Διαφορικών Εξισώσεων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο: ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 5: ΘΕΩΡΗΜΑ ROLLE [Θεώρημα Rolle του κεφ.2.5 Μέρος Β του σχολικού βιβλίου]. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 9ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Διανυσματικοί Χώροι

5269: Υπολογιστικές Μέθοδοι για Μηχανικούς Συστήματα Γραμμικών Αλγεβρικών Εξισώσεων

Transcript:

Παράδειγμα 2x 1 +2x 2 +0x 3 +6x 4 = 8 2x 1 + x 2 x 3 + x 4 = 1 3x 1 x 2 x 3 +2x 4 = 3 x 1 +2x 2 +6x 3 x 4 = 4 Επαυξημένος πίνακας: 2 2 0 6 8 2 1 1 1 1 Ã = 3 1 1 2 3 1 2 6 1 4

Γενικό σύστημα a 11 x 1 +a 12 x 2 +... +a 1n x n = b 1 a 21 x 1 +a 22 x 2 +... +a 2n x n = b 2...................... a n1 x 1 +a n2 x 2 +... +a nn x n = b n Σε μορφή πίνακα όπου A = a 11 a 12... a 1n a 21 a 22... a 2n............ a n1 a n2... a nn Ax = b και b = b 1 b 2... b n είναι ο πίνακας των συντελεστών και το δεξιό μέρος Επαυξημένος πίνακας: Ã (1) = Ã = [A b]

Απαλοιφή του 1ου αγνώστου Ã (1) = 11 12 13 21 22 23 i 1,1 i1 i+1,1... 1,i 1... 2,i 1 1i 2i... 1n 1,n+1 2n 2,n+1................................. i 1,2 i 1,3 i 1,i 1 i 1,i i 1,n i2 i3... i,i 1... ii... in... i 1,n+1 i,n+1 i+1,2 i+1,3 i+1,i 1 i+1,i i+1,n.............................. n1 n2 n3 n,i 1 ni (E 2 a(1) 21 11 i+1,n+1... nn n,n+1 E 1 ) E 2 Για j = 2,...,n ) (E 3 a(1) 31 E 1 E 3 m j1 = 11.......... ) (E n a(1) n1 E 1 E n τέλος j1 /a(1) 11 (E j m j1 E 1 ) E j

Απαλοιφή του 2ου αγνώστου Ã (2) = 11 12 13 0 a (2) a (2) 22 23... 1,i 1... a (2) 2,i 1 1i a (2) 2i... 1n 1,n+1 a (2) a (2) 2n 2,n+1........................... 0 a (2) i 1,2 a (2) i 1,3... a (2) i 1,i 1 a (2) i 1,i... a (2) i 1,n 0 a (2) i2 0 a (2) a (2) i3... a (2) i,i 1... a (2) a (2) ii a (2)... a (2) in... a (2) a (2) i 1,n+1 a (2) i,n+1 a (2) a (2) i+1,2 i+1,3 i+1,i 1 i+1,i i+1,n i+1,n+1........................... 0 a (2) n2 a (2) n3... a (2) n,i 1 a (2) ni... a (2) nn a (2) n,n+1 για j = 3,...,n m j2 = a (2) j2 /a(2) ) 22 (E j m j2 E 2 E j τέλος

ακέραιος για τον οποίο έχουμε a (i) 0 Απαλοιφή του iστου αγνώστου Ã (i) = 11 12 13 0 a (2) a (2) 22 23... 1,i 1... a (2) 2,i 1 1i a (2) 2i... 1n 1,n+1 a (2) a (2) 2n 2,n+1........................... 0 0 0... a (i 1) i 1,i 1 a (i 1) i 1,i... a (i 1) i 1,n 0 0 0... 0 a (i) ii 0 0 0... 0 a (i)... a (i) in... a (i) a (i 1) i 1,n+1 a (i) i,n+1 a (i) i+1,n+1 i+1,i i+1,n........................... 0 0 0... 0 a (i) ni... a (i) nn a (i) n,n+1 για j = i+1,...,n m ji = a (i) ji /a(i) ) ii (E j m ji E i E j τέλος Σημειώστε: Αν a (i) = 0 τότε η iστη εξίσωση ενναλάσεται με μια απο τις ii επόμενες εξισώσεις ως εξής: E i E p όπου p i είναι ο (μικρότερος)

à (n) = 11 12 13 0 a (2)... 1,i 1... a (2) 2,i 1 1i a (2) 2i... 1n 1,n+1 a (2) a (2) a (2) 22 23 2n 2,n+1........................... 0 0 0... a (i 1) a (i 1)... a (i 1) a (i 1) i 1,i 1 i 1,i i 1,n i 1,n+1 0 0 0... 0 a (i)... a (i) a (i) ii in i,n+1 0 0 0... 0 0... a (i+1) a (i+1) i+1,n i+1,n+1........................... 0 0 0... 0 0... a (n) nn a (n) n,n+1 Επίλυση άνω τριγωνικού συστήματος x n = a (n) n,n+1 /a(n) nn Για i = n ( 1,..,1 ) n x i = a (i) a (i) ij x j /a (i) ii τέλος i,n+1 j=i+1

Ο αλγόριθμος της απαλοιφής (1ο Βήμα) Απαλοιφή 1ου αγνώστου απο i = 2,...,n εξίσωση

Ο αλγόριθμος της απαλοιφής (1ο Βήμα) Απαλοιφή 1ου αγνώστου απο i = 2,...,n εξίσωση a 1,1 x 1 + +a 1,j x j + +a 1,n x n = b 1 a i,1 x 1 + +a i,j x j + +a i,n x n = b i

Ο αλγόριθμος της απαλοιφής (1ο Βήμα) Απαλοιφή 1ου αγνώστου απο i = 2,...,n εξίσωση a 1,1 x 1 + +a 1,j x j + +a 1,n x n = b 1 a i,1 x 1 + +a i,j x j + +a i,n x n = b i πολλαπλασιαστής p = a i,1 a 1,1, οδηγός = a 1,1,

Ο αλγόριθμος της απαλοιφής (1ο Βήμα) Απαλοιφή 1ου αγνώστου απο i = 2,...,n εξίσωση a 1,1 x 1 + +a 1,j x j + +a 1,n x n = b 1 a i,1 x 1 + +a i,j x j + +a i,n x n = b i πολλαπλασιαστής p = a i,1 a 1,1, οδηγός = a 1,1, a i,j a i,j p a 1,j, j = 2,...,n

Ο αλγόριθμος της απαλοιφής (k = 1,...,n 1 Βήμα) Απαλοιφή k αγνώστου απο i = k +1,...,n εξίσωση

Ο αλγόριθμος της απαλοιφής (k = 1,...,n 1 Βήμα) Απαλοιφή k αγνώστου απο i = k +1,...,n εξίσωση a k,k x k + +a k,j x j + +a k,n x n = b k a i,k x k + +a i,j x j + +a i,n x n = b i

Ο αλγόριθμος της απαλοιφής (k = 1,...,n 1 Βήμα) Απαλοιφή k αγνώστου απο i = k +1,...,n εξίσωση a k,k x k + +a k,j x j + +a k,n x n = b k a i,k x k + +a i,j x j + +a i,n x n = b i πολλαπλασιαστής p = a i,k a k,k, οδηγός = a k,k,

Ο αλγόριθμος της απαλοιφής (k = 1,...,n 1 Βήμα) Απαλοιφή k αγνώστου απο i = k +1,...,n εξίσωση a k,k x k + +a k,j x j + +a k,n x n = b k a i,k x k + +a i,j x j + +a i,n x n = b i πολλαπλασιαστής p = a i,k a k,k, οδηγός = a k,k, a i,j a i,j p a k,j, j = k +1,...,n

Ο αλγόριθμος της απαλοιφής (χωρίς εναλλαγές γραμμών) Για k = 1,...,n 1 (τα βήματα της απαλοιφής). Για i = k +1,...,n (οι υπόλοιπες εξισώσεις). p = a i,k /a k,k. Για j = k +1,...,n (συντ. υπολοίπων αγνώστων). a i,j = a i,j p a k,j. b i = b i p b k

Ερωτήσεις 1. Πόσες περίπου πράξεις εκτελούνται στην απαλοιφή ενός συστήματος n εξισώσεων με n αγνώστους.

Ερωτήσεις 1. Πόσες περίπου πράξεις εκτελούνται στην απαλοιφή ενός συστήματος n εξισώσεων με n αγνώστους. 2. Μετατρέψτε τον παραπάνω αλγόριθμο έτσι ώστε αυτός να εκμεταλεύεται κατάλληλα την μη-μηδενικη δομή ενός συστήματος του οποίου οι συντελεστές των αγνώστων ικανοποιούν την παρακάτω συνθήκη όπου k ακέραιος θετικός αριθμός μικρότερος του n. a i,j = 0, i,j : i j > k

Ο αλγόριθμος της απαλοιφής (χωρίς εναλλαγές γραμμών) Για k = 1,...,n 1 (τα βήματα της απαλοιφής). Για i = k +1,...,n (οι υπόλοιπες εξισώσεις). p = a i,k /a k,k. Για j = k +1,...,n (συντ. υπολοίπων αγνώστων). a i,j = a i,j p a k,j. b i = b i p b k

Οδήγηση πριν ξεκινήσεις κάποιο (έστω κ) βήμα της απαλοιφής 1. αν a k,k 0 συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά

Οδήγηση πριν ξεκινήσεις κάποιο (έστω κ) βήμα της απαλοιφής 1. αν a k,k 0 συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά 2. αν a k,k = 0 ψάχνεις για ένα στοιχείο στην υποστήλη κάτω απο το οδηγό στοιχείο

Οδήγηση πριν ξεκινήσεις κάποιο (έστω κ) βήμα της απαλοιφής 1. αν a k,k 0 συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά 2. αν a k,k = 0 ψάχνεις για ένα στοιχείο στην υποστήλη κάτω απο το οδηγό στοιχείο 2.1 αν υπάρχει τέτοιο στοιχείο (έστω το a s,k ) το κάνεις οδηγό στοιχείο αλλάζοντας την σειρά των εξισώσεων και συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά

Οδήγηση πριν ξεκινήσεις κάποιο (έστω κ) βήμα της απαλοιφής 1. αν a k,k 0 συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά 2. αν a k,k = 0 ψάχνεις για ένα στοιχείο στην υποστήλη κάτω απο το οδηγό στοιχείο 2.1 αν υπάρχει τέτοιο στοιχείο (έστω το a s,k ) το κάνεις οδηγό στοιχείο αλλάζοντας την σειρά των εξισώσεων και συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά 2.2 αν δεν υπάρχει τότε προχωράς στο επόμενο βήμα της απαλοιφής

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 3 2 7 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 3 2 7 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 0 4 2 0 0 0 4 2

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 3 2 7 οδηγά στοιχεία τα 2,0,0,4, 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 0 4 2 0 0 0 4 2

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 3 2 7 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 0 4 2 0 0 0 4 2 οδηγά στοιχεία τα 2,0,0,4, λύση η x 4 = 1/2,x 3 = s,x 2 = t,x 1 = 2 t+s/2 3/2.

Άσκηση Άλλαξε μια ή περισσότερες τιμές στον αρχικό πίνακα έτσι ώστε το σύστημα να 1. έχει μόνον μια λύση. 2. μην έχει καμία λύση.

Αλγόριθμος της απαλοιφής χωρίς οδήγηση (εναλλαγές γραμμών) Για k = 1,...,n 1 (τα βήματα της απαλοιφής). Για i = k +1,...,n (οι υπόλοιπες εξισώσεις). p = a i,k /a k,k. Για j = k +1,...,n (συντελ. υπολοίπων αγνώστων). a i,j = a i,j p a k,j. b i = b i p b k

Η απαλοιφή με χρώματα φιγς/γεπιςτυρε.πδφ Δεν χρησιμοποιούνται, χρησιμοποιούνται, υπολογίζονται

Οδήγηση πριν ξεκινήσεις κάποιο (έστω κ) βήμα της απαλοιφής 1. αν a k,k 0 συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά

Οδήγηση πριν ξεκινήσεις κάποιο (έστω κ) βήμα της απαλοιφής 1. αν a k,k 0 συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά 2. αν a k,k = 0 ψάχνεις για ένα στοιχείο στην υποστήλη κάτω απο το οδηγό στοιχείο

Οδήγηση πριν ξεκινήσεις κάποιο (έστω κ) βήμα της απαλοιφής 1. αν a k,k 0 συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά 2. αν a k,k = 0 ψάχνεις για ένα στοιχείο στην υποστήλη κάτω απο το οδηγό στοιχείο 2.1 αν υπάρχει τέτοιο στοιχείο (έστω το a s,k ) το κάνεις οδηγό στοιχείο αλλάζοντας την σειρά των εξισώσεων και συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά

Οδήγηση πριν ξεκινήσεις κάποιο (έστω κ) βήμα της απαλοιφής 1. αν a k,k 0 συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά 2. αν a k,k = 0 ψάχνεις για ένα στοιχείο στην υποστήλη κάτω απο το οδηγό στοιχείο 2.1 αν υπάρχει τέτοιο στοιχείο (έστω το a s,k ) το κάνεις οδηγό στοιχείο αλλάζοντας την σειρά των εξισώσεων και συνεχίζεις την απαλοιφή κανονικά 2.2 αν δεν υπάρχει τότε προχωράς στο επόμενο βήμα της απαλοιφής

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 3 2 7 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 3 2 7 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 0 4 2 0 0 0 4 2

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 3 2 7 οδηγά στοιχεία τα 2,0,0,4, 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 0 4 2 0 0 0 4 2

Παράδειγμα με μηδενικό οδηγό 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 3 2 7 4 4 1 10 13 8 8 1 26 23 0 0 3 2 5 0 0 0 4 2 0 0 0 4 2 οδηγά στοιχεία τα 2,0,0,4, λύση η x 4 = 1/2,x 3 = s,x 2 = t,x 1 = 2 t+s/2 3/2.

Θεώρημα ύπαρξης και μοναδικότητας λύσης Κάθε σύστημα έχει μοναδική λύση ανν a (i) 0 i όπου a(i) i,i i,i είναι το i-στο διαγώνιο στοιχείο μετά την διαδικασία της απαλοιφής με οδήγηση.

Ασκήσεις 1. Άλλαξε μια ή περισσότερες τιμές στον παραπάνω αρχικό πίνακα έτσι ώστε το σύστημα να (α) έχει μόνον μια λύση και (β) να μην έχει καμία λύση. 2. Για ποιές τιμές της παραμέτρου t R έχει λύση το παρακάτω σύστημα; x 1 +x 2 +x 3 = b 1 tx 1 +2tx 2 +2x 3 = b 2 (t +1)x 1 +2tx 3 = b 3 3. Υπολογίστε την λύση του παραπάνω συστήματος αν b 1 = 3, b 2 = 3t +2 και b 3 = 3t +1. 4. Εχει το παρακάτω σύστημα λύση; 2sinα cosβ +3tanγ = 3 4sinα +2cosβ 2tanγ = 10 6sinα 3cosβ +tanγ = 9

Διανύσματα και Πίνακες x 2 +2x 3 x 4 = 1 x 1 +x 3 +x 4 = 4 x 1 +x 2 x 4 = 2 2x 2 +3x 3 x 4 = 7

Διανύσματα και Πίνακες A = 0 1 2 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 2 3 1 x 2 +2x 3 x 4 = 1 x 1 +x 3 +x 4 = 4 x 1 +x 2 x 4 = 2 2x 2 +3x 3 x 4 = 7

Διανύσματα και Πίνακες A = 0 1 2 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 2 3 1 x 2 +2x 3 x 4 = 1 x 1 +x 3 +x 4 = 4 x 1 +x 2 x 4 = 2 2x 2 +3x 3 x 4 = 7 b = 1 4 2 7

Διανύσματα και Πίνακες A = 0 1 2 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 2 3 1 x 2 +2x 3 x 4 = 1 x 1 +x 3 +x 4 = 4 x 1 +x 2 x 4 = 2 2x 2 +3x 3 x 4 = 7 b = 1 4 2 7 x = x 1 x 2 x 3 x 4

Διανύσματα Ορισμός - Διάνυσμα είναι ένα σύνολο αριθμών διατεταγμένων σε μια σειρά. Συμβολισμός- x 1 x R n x x 2 =..., x i R, i = 1,...,n x n Στοιχεία διανύσματος - x i είναι η i-στη συνιστώσα του διανύσματος x.

Πράξεις με διανύσματα x,y R n, x +y = α R, x 1 x 2. x n αx = α + x 1 x 2. x n y 1 y 2. y n = = αx 1 αx 2. αx n x 1 +y 1 x 2 +y 2. x n +y n

Γραμμικός συνδοιασμός διανυσμάτων α,β,γ R, x,y,z R n αx + βy + γz = = α x 1 x 2. x n +β y 1 y 2. y n +γ z 1 z 2. z n = αx 1 + βy 1 + γz 1 αx 2 + βy 2 + γz 2. αx n + βy n + γz n

Παραδείγματα 1 4 5 2 + 5 = 7 ; 3 6 9

Παραδείγματα 1 4 5 1 1 2 + 5 = 7 ; 1 2 = 2 3 6 9 3 3

Παραδείγματα 1 4 5 1 1 2 + 5 = 7 ; 1 2 = 2 3 6 9 3 3 1 0 1 3 2 7 2 + 2 1 = 3 4 0

Παραδείγματα 1 4 5 1 1 2 + 5 = 7 ; 1 2 = 2 3 6 9 3 3 1 0 1 3 2 7 2 + 2 1 = 3 4 0 3 1 7 0+2 1 3 2 7 2+2 ( 1) = 3 3 7 4+2 0

Παραδείγματα 1 4 5 1 1 2 + 5 = 7 ; 1 2 = 2 3 6 9 3 3 1 0 1 3 2 7 2 + 2 1 = 3 4 0 3 1 7 0+2 1 5 3 2 7 2+2 ( 1) = 10 3 3 7 4+2 0 19