你学学高斯消元法
高斯消元法可用来找出下列方程组的解或其解的限制:
2x + y - z = 8 (L1)
-3x - y + 2z = -11 (L2)
-2x + y + 2z = -3 (L3)
这个算法的原理是:
首先,要将L1 以下的等式中的x 消除,然后再将L2 以下的等式中的y 消除。这样可使整个方程组变成一个三角形似的格式。之后再将已得出的答案一个个地代入已被简化的等式中的未知数中,就可求出其余的答案了。
在刚才的例子中,我们将3/2 L1和L2相加,就可以将L2 中的x 消除了。然后再将L1 和L3相加,就可以将L3 中的x 消除。
我们可以这样写:
L2 + 3/2 L1→ L2
L3 + L1 → L3
结果就是:
2x + y - z = 8
1/2 y + 1/2 z = 1
2y + z = 5
现在将 − 4L2 和L3 相加,就可将L3 中的y 消除:
L3 + -4 L2 → L3
其结果是:
2x + y - z = 8
1/2y + 1/2z = 1
-z = 1
这样就完成了整个算法的初步,一个三角形的格式(指:变量的格式而言,上例中的变量各为3,2,1个)出现了。
第二步,就是由尾至头地将已知的答案代入其他等式中的未知数。第一个答案就是:
z = -1
然后就可以将z 代入L2 中,立即就可得出第二个答案:
y = 3
之后,将z 和y 代入L1 之中,最后一个答案就出来了:
x = 2
就是这样,这个方程组就被高斯消元法解决了。
这种算法可以用来解决所有线性方程组。即使一个方程组不能被化为一个三角形的格式,高斯消元法仍可找出它的解。例如在第一步化简后,L2 及L3 中没有出现任何y ,没有三角形的格式,照着高斯消元法而产生的格式仍是一个行梯阵式。这情况之下,这个方程组会有超过一个解,当中会有至少一个变量作为答案。每当变量被锁定,就会出现一个解。
问题呢?