გაუსის მეთოდი SLAE ხსნარისთვის

ამ პუბლიკაციაში განვიხილავთ, თუ რა არის გაუსის მეთოდი, რატომ არის საჭირო და რა არის მისი პრინციპი. ჩვენ ასევე პრაქტიკული მაგალითის გამოყენებით ვაჩვენებთ, თუ როგორ შეიძლება ამ მეთოდის გამოყენება წრფივი განტოლებათა სისტემის ამოსახსნელად.

Content

გაუსის მეთოდის აღწერა

გაუსის მეთოდი არის ცვლადების თანმიმდევრული აღმოფხვრის კლასიკური მეთოდი, რომელიც გამოიყენება ამოსახსნელად. მას ეწოდა გერმანელი მათემატიკოსის კარლ ფრიდრიხ გაუსის (1777-1885 წწ.) სახელი.

მაგრამ ჯერ გავიხსენოთ, რომ SLAU-ს შეუძლია:

  • აქვს ერთი გამოსავალი;
  • აქვს ამონახსნების უსასრულო რაოდენობა;
  • იყოს შეუთავსებელი, ანუ არ ჰქონდეს გადაწყვეტილებები.

პრაქტიკული სარგებელი

გაუსის მეთოდი შესანიშნავი გზაა SLAE-ის ამოსახსნელად, რომელიც მოიცავს სამზე მეტ წრფივ განტოლებას, ისევე როგორც სისტემებს, რომლებიც არ არის კვადრატული.

გაუსის მეთოდის პრინციპი

მეთოდი მოიცავს შემდეგ ნაბიჯებს:

  1. სწორი – განტოლებათა სისტემის შესაბამისი გაფართოებული მატრიცა მწკრივების ზემოთ მცირდება ზედა სამკუთხა (საფეხურიანი) ფორმამდე, ანუ მთავარი დიაგონალის ქვეშ უნდა იყოს მხოლოდ ნულის ტოლი ელემენტები.
  2. უკან – მიღებულ მატრიცაში, მთავარი დიაგონალის ზემოთ ელემენტები ასევე დაყენებულია ნულზე (ქვედა სამკუთხა ხედი).

SLAE გადაწყვეტის მაგალითი

მოდით ამოხსნათ ქვემოთ მოცემული წრფივი განტოლებათა სისტემა გაუსის მეთოდით.

გაუსის მეთოდი SLAE ხსნარისთვის

Solution

1. დასაწყისისთვის წარმოგიდგენთ SLAE-ს გაფართოებული მატრიცის სახით.

გაუსის მეთოდი SLAE ხსნარისთვის

2. ახლა ჩვენი ამოცანაა გადატვირთოთ ყველა ელემენტი მთავარი დიაგონალის ქვეშ. შემდგომი მოქმედებები დამოკიდებულია კონკრეტულ მატრიცაზე, ქვემოთ აღვწერთ მათ, რაც ეხება ჩვენს საქმეს. პირველ რიგში, ჩვენ ვცვლით რიგებს, რითაც ვათავსებთ მათ პირველ ელემენტებს აღმავალი თანმიმდევრობით.

გაუსის მეთოდი SLAE ხსნარისთვის

3. მეორე მწკრივს გამოვაკლოთ ორჯერ პირველს, ხოლო მესამეს – სამჯერ პირველს.

გაუსის მეთოდი SLAE ხსნარისთვის

4. დაამატეთ მეორე ხაზი მესამე სტრიქონს.

გაუსის მეთოდი SLAE ხსნარისთვის

5. გამოვაკლოთ მეორე სტრიქონი პირველ სტრიქონს და ამავდროულად გავყოთ მესამე სტრიქონი -10-ზე.

გაუსის მეთოდი SLAE ხსნარისთვის

6. პირველი ეტაპი დასრულებულია. ახლა ჩვენ უნდა მივიღოთ ნულოვანი ელემენტები მთავარი დიაგონალის ზემოთ. ამისთვის პირველ მწკრივს გამოაკელით 7-ზე გამრავლებული მესამე, ხოლო მეორეს დაამატეთ 5-ზე გამრავლებული მესამე.

გაუსის მეთოდი SLAE ხსნარისთვის

7. საბოლოო გაფართოებული მატრიცა ასე გამოიყურება:

გაუსის მეთოდი SLAE ხსნარისთვის

8. იგი შეესაბამება განტოლებათა სისტემას:

გაუსის მეთოდი SLAE ხსნარისთვის

პასუხი: root SLAU: x = 2, y = 3, z = 1.

დატოვე პასუხი