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高斯消元法(Gauss Elimination)

October 20th, 2008 2 comments

高斯消元法是一个解线性代数方程组的重要消元法,其重要作用是可以应用于计算机的解线性方程。应为通过它可以构造一个三角矩阵(又称行梯阵式),然后通过迭代的方法求解。

根据高斯消元法的理论,我们只需要n个系数非零的n元方程,即可求解这一方程组。

所以讨论一个n元的行梯阵式,我们只需要看前n行,即可求解。

高斯消元法把一个阵式构造成行梯阵式(三角矩阵)的过程是(只讨论n元矩阵的前n行):设要求解的未知数分别为x1,x2,x3……xn,有R1……Rn个线性方程,线性方程Ri中xj的系数为aij,则用-(ai1/a11)R1加上Ri来消除Ri的x1项,其中i>1。接下来,同样地,用-(aij/ajj)Rj加上Ri来消除Ri的xj项,其中i>j,且Rj……Rn的x1……x(j-1)项应已被R1……R(j-1)消除。

太抽象了?我给出3*3矩阵的求行梯阵式的过程。

算出行梯阵式后,可以将Rn(即xn)代入R(n-1)求出x(n-1),然后将xn,x(n-1)代入R(n-2)求x(n-2),……,一直迭代到求出x1.

懂了吗?呵呵,我的数学研究方向已经从计算机偏向自然科学了。