Решение СЛАУ методом Крамера (методом определителей)




СЛАУ из n уравнений задается матрицей коэффициентов СЛАУ A и вектором свободных членов СЛАУ B.

; ,

где ai,ji, j -й элемент матрицы коэффициентов СЛАУ;

bii -й элемент вектора свободных членов СЛАУ.

Суть метода Крамера в следующем: сначала вычисляется определитель матрицы коэффициентов СЛАУ

,

за тем вычисляются еще n определителей

, ,…, ,

т.е. определитель вычисляется для матрицы, полученной из матрицы коэффициентов СЛАУ путем замены j -го столбца матрицы коэффициентов СЛАУ вектором свободных членов СЛАУ.

Тогда элементы вектора решения СЛАУ xj, j = 1, …, n определяются по формуле

.

В MS Excel существует формула =МОПРЕД(левый_верхний_элемент_исходной_матрицы: правый_нижний_элемент_исходной_матрицы) для вычисления значений определителей квадратных матриц.

Решение СЛАУ методом Крамера (методом определителей) представлено на рис. 4.

Рис. 4. Решение СЛАУ методом Крамера

Строки с 1 по 22 на рис. 4 не показаны, потому что они полностью совпадают с соответствующими строками рис. 1, 2.

Необходимо сформировать матрицы для вычисления определителей D, D X 1, D X 2, D X 3 в ячейках (B 24: D 26), (B 28: D 30), (B 32: D 34), (B 36: D 38), соответственно. Алгоритм формирования матриц для вычисления определителей представлен в табл. 2.

Табл. № 2

Алгоритм формирования матриц для вычисления определителей

№ п/п Щелкнуть левой кнопкой манипулятора “мышь” по ячейке Набрать в строке формул … и нажать Enter
Формирование матрицы для вычисления определителя D
1. B 24 = B 10
2. B 25 = B 11
3. B 26 = B 12
4. C 24 = C 10
5. C 25 = C 11
6. C 26 = C 12
7. D 24 = D 10
8. D 25 = D 11
9. D 26 = D 12
Формирование матрицы для вычисления определителя D X 1
1. B 28 = B 14
2. B 29 = B 15
3. B 30 = B 16
4. C 28 = C 10
5. C 29 = C 11
6. C 30 = C 12
7. D 28 = D 10
8. D 29 = D 11
9. D 30 = D 12
Формирование матрицы для вычисления определителя D X 2
1. B 32 = B 10
2. B 33 = B 11
3. B 34 = B 12
4. C 32 = B 14
5. C 33 = B 15
6. C 34 = B 16
7. D 32 = D 10
8. D 33 = D 11
9. D 34 = D 12
Формирование матрицы для вычисления определителя D X 3
1. B 36 = B 10
2. B 37 = B 11
3. B 38 = B 12
4. C 36 = C 10
5. C 37 = C 11
6. C 38 = C 12
7. D 36 = B 14
8. D 37 = B 15
9. D 38 = B 16

 

Алгоритм вычисления определителей представлен в табл. 3.

 

Табл. № 3

Алгоритм вычисления определителей

№ п/п Щелкнуть левой кнопкой манипулятора “мышь” по ячейке Набрать в строке формул … и нажать Enter
1. F 25 (определитель D) =МОПРЕД(B 24: D 26)
2. F 29 (определитель D X 1) =МОПРЕД(B 28: D 30)
3. F 33 (определитель D X 2) =МОПРЕД(B 32: D 34)
4. F 37 (определитель D X 3) =МОПРЕД(B 36: D 38)

 

Возможно вычисление определителей в режиме конструктора. Для этого необходимо выделить ячейку, в которой вычисляется определитель, например, F 25 и щелкнуть по пиктограмме MS Excel , за тем в группе “Математические” выбрать функцию МОПРЕД и нажать кнопку “OK”. После появления окна “Аргументы функции” выделить (при нажатой левой кнопки манипулятора мышь) элементы исходной матрицы, например, ячейки (B 24: D 26) и нажать кнопку “OK”.

Вектор решения СЛАУ X определяется в строке 41. Алгоритм формирования вектора решения представлен в табл. 4.

Табл. № 4

Алгоритм формирования вектора решения СЛАУ X

№ п/п Щелкнуть левой кнопкой манипулятора “мышь” по ячейке Набрать в строке формул … и нажать Enter
Формирование матрицы для вычисления определителя D
1. C 41 = F 29/ F 25
2. F 41 = F 33/ F 25
3. I 41 = F 37/ F 25

 

В результате в ячейках (C 41, F 41, I 41) сформируется вектор решения СЛАУ X (см. рис. 4).

Лист MS Excel, представленный на рис. 4 позволяет получить вектор решения для любой СЛАУ, состоящей из трех уравнений. Описанная технология решения СЛАУ легко позволяет решить задачу любой размерности (для любого количества уравнений в СЛАУ).

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-07-25 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: