Метод Гаусса решения СЛАУ

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Марта 2013 в 14:01, курсовая работа

Описание работы

Матрицы возникающих систем могут иметь различные структуры и свойства. Уже сейчас имеется потребность в решении систем линейных алгебраических уравнений с матрицами полного заполнения порядка нескольких тысяч. При решении ряда прикладных задач методом конечных элементов в ряде случаев появляются системы, обладающие симметричными положительно определёнными ленточными матрицами порядка несколько десятков тысяч с половиной ширины ленты до тысячи. И, наконец, при использовании в ряде задач метода конечных разностей необходимо решить системы разностных уравнений с разрежёнными матрицами порядка миллион. Одним из самых распространенных методов решения систем линейных алгебраических уравнений является метод Гаусса.

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
2.1 ОПИСАНИЕ МЕТОДА
2.2 АЛГОРИТМ
3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ И БЛОК-СХЕМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
5. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

Файлы: 12 файлов

2. Содержание.doc

— 26.50 Кб (Скачать файл)

3. Введение.doc

— 27.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

4.1 Постановка задачи.doc

— 35.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

4.2 Мат. и алг. основы решения задачи.doc

— 63.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

4.2 Метод Гаусса.doc

— 44.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

4.2.2 Алгоритм решения.doc

— 108.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

4.3 Блок-схема.doc

— 29.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

4.4 Метод Гаусса на С++.doc

— 29.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

4.5 Пример выполнения программы.doc

— 23.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

5. Заключение.doc

— 28.50 Кб (Скачать файл)

Заключение

Итак, метод Гаусса применим к любой системе линейных уравнений, он идеально подходит для решения систем, содержащих больше трех линейных уравнений. Метод Гаусса решения СЛАУ с числовыми коэффициентами в силу простоты и однотипности выполняемых операций пригоден для счета на электронно-вычислительных машинах.

Достоинства метода:

a) менее трудоёмкий,  по сравнению с другими методами;

b) позволяет однозначно установить, совместна система или нет, и если совместна, найти её решение;

c) позволяет найти максимальное число линейно независимых уравнений - ранг матрицы системы.

Существенным же недостатком этого метода является невозможность сформулировать условия совместности и определенности системы в зависимости от значений коэффициентов и свободных членов. С другой стороны, даже в случае определенной системы этот метод не позволяет найти общие формулы, выражающие решение системы через ее коэффициенты и свободные члены, которые необходимо иметь при теоретических исследованиях.

Помимо аналитического решения СЛАУ, метод Гаусса также применяется для:

a) нахождения матрицы, обратной к данной (к матрице справа приписывается единичная такого же размера, что и исходная, после чего приводится к виду единичной матрицы методом Гаусса - Жордана; в результате на месте изначальной единичной матрицы справа оказывается обратная к исходной матрица);

b) определения ранга матрицы (согласно следствию из теоремы Кронекера - Капелли ранг матрицы равен числу её главных переменных);

c) численного решения СЛАУ в вычислительной технике (ввиду погрешности вычислений используется Метод Гаусса с выделением главного элемента, суть которого заключена в том, чтобы на каждом шаге в качестве главной переменной выбирать ту, при которой среди оставшихся после вычёркивания очередных строк и столбцов стоит максимальный по модулю коэффициент).

Существуют и другие методы решения и исследования систем линейных уравнений, которые лишены отмеченных недостатков. Эти методы основаны на теории матриц и определителей.

 




6. Список использованных источников и литературы.doc

— 27.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

Блок-схема.gif

— 14.12 Кб (Скачать файл)

Информация о работе Метод Гаусса решения СЛАУ