Методы решения СЛАУ
Прямые методы
- Решение СЛАУ методом Гаусса. Этот сервис также используется для исследования системы алгебраических уравнений с помощью теоремы Кронекера-Капелли. Метод Гаусса в Excel.
- Решение СЛАУ методом Крамера происходит через нахождение определителей матрицы. Метод Крамера в Excel.
- Метод обратной матрицы. Также смотрите онлайн-калькулятор по нахождению матричных уравнений (
A*X = B,X*A = B, и других). Метод обратной матрицы в Excel
Исследование системы линейных уравнений
- Базисные решения системы линейных уравнений.
- Исследование системы линейных уравнений на совместность и определенность.
- Решение системы линейных однородных уравнений позволяет найти нетривиальное и фундаментальное решения.
- Координаты вектора в базисе. В естественном базисе заданы векторы a=(1,1,0)T, b=(1,-1,1)T, c=(-3,5,-6)T, d=(4,-4,5)T. Показать, что векторы образуют базис.
Итерационные методы
- Решения СЛАУ методом простой итерации.
- Решения СЛАУ методом Зейделя.
- Решения системы методом декомпозиции (LU-разложение).
см. также раздел Высшая математика онлайн: онлайн-сервисы по аналитической геометрии, линейной алгебре, теории вероятности и другим.
Методы нахождения определителей
- Определитель матрицы разложением по строкам и столбцам через миноры.
- Определитель матрицы методом треугольников
- Определитель матрицы методом понижения порядка
- Определитель методом приведения к треугольному виду (методом Гаусса)
- Определитель матрицы методом декомпозиции
При изучении данной темы могут понадобится следующие онлайн-калькуляторы:
- Ранг матрицы
- Обратная матрица через алгебраические дополнения .Определение миноров матрицы, алгебраических дополнений, транспонированной матрицы
- Обратная матрица методом Жордано-Гаусса
- Умножение матриц
- Преобразование матрицы до треугольной
- LU разложение матрицы
Метод Гаусса в Excel
Для решения СЛАУ методом Гаусса средствами MS Excel необходимо выполнить следующие шаги:- Занести исходные данные на Рабочий Лист MS Excel.
- Найти отношение первого элемента второй строки к первому элементу первой строки. Умножить данное отношение с обратным знаком на все элементы первой строки с добавлением элементов второй строки.
- Повторять так для всех элементов выше главной диагонали матрицы.
Все тоже самое можно выполнить через данный сервис.
Если первый элемент первой строки содержит ноль, то можно отсортировать таблицу, а затем заменить первую строку текущей итерации на элементы предыдущей итерации. Подобный вариант рассмотрен в видеоинструкции.
Пример решения методом Крамера в Excel
Заполните данные- Загрузите файл шаблон для проверки в Excel (Скачать шаблон xls)
- Откройте его в MS Excel
| A | B | C | D | E | F | G | H | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Решение СЛАУ методом Крамера (n=3) | |||||||
| 2 | ||||||||
| 3 | № ур-я | x1 | x2 | x3 | B | Формулы Excel | ||
| 4 | Уравнение 1: | 1 | 2 | -1 | -3 | |||
| 5 | Уравнение 2: | 3 | -1 | 2 | 13 | |||
| 6 | Уравнение 3: | 2 | 1 | 1 | 6 | |||
| 7 | ||||||||
| 8 | Расчет определителей функцией МОПРЕД (MDETERM) | |||||||
| 9 | Δ (главный) | 1 | 2 | -1 | =МОПРЕД(B9:D11) | |||
| 10 | 3 | -1 | 2 | Диапазон матрицы коэффициентов | ||||
| 11 | 2 | 1 | 1 | Результат: -6 | ||||
| 12 | ||||||||
| 13 | Δ1 | -3 | 2 | -1 | =МОПРЕД(B13:B15) | |||
| 14 | 13 | -1 | 2 | 1-й столбец заменён на B (F4:F6) | ||||
| 15 | 6 | 1 | 1 | Результат: -12 | ||||
| 16 | ||||||||
| 17 | Δ2 | 1 | -3 | -1 | =МОПРЕД(B17:B19) | |||
| 18 | 3 | 13 | 2 | 2-й столбец заменён на B (F4:F6) | ||||
| 19 | 2 | 6 | 1 | Результат: 6 | ||||
| 20 | ||||||||
| 21 | Δ3 | 1 | 2 | -3 | =МОПРЕД(B21:B23) | |||
| 22 | 3 | -1 | 13 | 3-й столбец заменён на B (F4:F6) | ||||
| 23 | 2 | 1 | 6 | Результат: -18 | ||||
| 24 | ||||||||
| 25 | Итоговое решение системы (по формуле xi = Δi / Δ) | |||||||
| 26 | x1 = | =H15/H11 | Ответ x1: | 2 | ||||
| 27 | x2 = | =H19/H11 | Ответ x2: | -1 | ||||
| 28 | x3 = | =H23/H11 | Ответ x3: | 3 | ||||
Определитель матрицы в Excel
Скачать шаблон xlsФункция МОПРЕД(диапазон матрицы)
Решение системы методом обратной матрицы с применением матричных функций MS Excel
Решить систему методом обратной матрицы с применением матричных функций MS Excel.2x1+3x2-5x3+x4=8
x1-3x2-6x4=9
2x1-x2+2x4=-5
x1+4x2-7x3+6x4=0
Шаблон xls с решением можно получить через калькулятор.
Вычисление обратной матрицы в Excel
Скачать шаблон xlsФункция МОБР(диапазон)
- Введите матрицу размером n x n.
- Определите место для блока обратной матрицы размером n x n. Записать в первую ячейку блока функцию МОБР(диапазон).
- Выделите блок размером n x n.
- Перейти в режим редактирования (клавиша F2);
- Нажать клавиши Ctrl+Shift+Enter.
Умножение матриц в Excel
Шаблон xls с решением можно получить через калькулятор.Функция МУМНОЖ(диапазон матрицы А;диапазон матрицы В)
- Введите матрицы размером n x m и m x k.
- Определите место для блока результата умножения матриц размером n x k. Записать в первую ячейку блока функцию МУМНОЖ(диапазон матрицы А;диапазон матрицы В).