Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
41
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
426.5 Кб
Скачать

Обращение матрицы методом Гаусса-Жордана

AO=inv(A);

Обратной матрицей называется такая квадратная матрица

1

Ann ,

при умножении которой на исходную как справа так и слева

 

 

1

 

1

 

 

получается единичная матрица

A

A

A A

E

 

 

 

 

 

 

 

Обращение матрицы A

методом Гаусса-Жордана

 

заключается в построении расширенной матрицы A E

и преобразовании расширенной матрицы так, чтобы на месте исходной получилась единичная матрица, тогда на месте единичной получится обратная матрица:

 

 

 

 

 

 

En n

 

Ann1

 

 

 

 

 

 

13

Текстуальный алгоритм метода Гаусса-Жордана состоит из четырёх этапов.

1. Строим расширенную матрицу дописав к исходной квадратной матрице единичную матрицу того же размера

 

 

 

 

 

 

 

 

Cn ,2n An n

 

En n , и задаём номер ведущей строки k=1.

 

 

 

 

 

 

2. Делим элементы

 

k-й строки начиная с k-ого на ckk

 

ckj

ckj

ckk =1.

 

 

, j = k,k+1,k+2,…,2·n т.е.

 

 

 

 

 

 

ckk

 

E=eye(n);

C=[A,E];

3. Преобразуем все i-е строки кроме k-й, i=1,2,3,…,n i≠k так, чтобы элементы cik=0. Для этого из каждого элемента i-й строки начиная с k-ого вычитаем

соответствующий элемент k-й строки, умноженный на элемент cik , т.е.

cij cij ckj cik , j k, k 1,k 2,...,2 n

4.Проверяем условие k<n, если оно справедливо, то k=k+1 и выполняем алгоритм с пункта 2, иначе выводим полученную обратную матрицу, расположенную на месте единичной.

14

 

4.00

1.00

1.00

 

5.50

1.00

Пример. Найти обратную матрицу. A 2.00

 

 

 

 

 

2.00

1.00

4.00

 

4.00

1.00

1.00

 

 

 

1.00

0.00

0.00

 

 

 

5.50

1.00

 

 

 

0.00

1.00

0.00

C 2.00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.00

1.00

4.00

 

 

 

0.00

0.00

1.00

k=1

Делим все элементы 1ой строки на c1,1(4.00)

 

1.00

0.25

0.25

 

 

 

0.25

0.00

0.00

 

 

 

2.00

5.50

1.00

 

 

 

0.00

1.00

0.00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.00

1.00

4.00

 

 

 

0.00

0.00

1.00

 

1.00

0.25

0.25

 

 

 

0.25

0.00

0.00

 

 

 

 

0.00

5.00

0.50

 

 

 

0.50

1.00

0.00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.00

0.50

3.50

 

 

 

0.50

0.00

1.00

i=2 – из 2ой строки вычитаем 1ую умноженную на c21(2.00)

i=3 – из 3ей строки вычитаем 1ую умноженную на c31(2.00)

k=2

Делим все элементы 2ой строки на c2,2(5.00)

15

1.00

0.25

0.25

 

 

0.25

 

0.00

0.00

 

 

 

0.00

1.00

0.10

 

 

0.10

 

0.20

0.00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.00

0.50

3.50

 

 

0.50

 

0.00

1.00

1.00

0.00

0.23

 

 

 

 

0.28

0.05

0.00

 

 

 

0.00

1.00

0.10

 

 

0.10

 

0.20

0.00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.00

0.00

3.45

 

 

 

0.45

 

0.10

1.00

1.00

0.00

0.23

 

 

 

 

0.28

0.05

0.00

 

 

 

 

0.00

1.00

0.10

 

 

0.10

 

0.20

0.00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.00

0.00

1.00

 

 

 

0.13

 

0.03

0.29

1.00

0.00

0.00

 

 

 

0.30

 

0.04

 

0.07

 

 

0.00

1.00

0.00

 

 

 

0.09

 

0.20

 

0.03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.00

0.00

1.00

 

 

 

0.13

 

0.03

 

0.29

i=1 – из 1ой строки вычитаем 2ую умноженную на c12(0.25)

i=3 – из 3ей строки вычитаем 2ую умноженную на c32(0.50)

k=3

Делим все элементы 3ей строки на c33(3.45)

i=1 – из 1ой строки вычитаем 3ью умноженную на c13(0.23)

i=2 – из 2ой строки вычитаем 3ью умноженную на c23(0.10)

 

1

 

0.30

0.04

 

0.07

 

 

 

0.09

0.20

 

0.03

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

0.13

0.03

 

0.29

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке Лекции по ВычМат Матлаб