Розв'язок системи лінійних рівнянь матричним методом (метд оберненої матриці) в середовищі Delphi

Знаходження розв'язку системи лінійних рівнянь за матричним методом (метод оберненої матриці) вимагає виконання наступних кроків:

  1. Для матриці, елементами якої є коефіцієнти при невідомих вхідної системи, необхідно знайти обернену матрицю.
  2. Отримана обернена матриця множиться на стовпець вільних членів.
  3. Результат даного множення і беде шуканим розв'язком.

Далі  розглянемо delphi-проект, який використовуючи даний алгоритм знаходить рішення системи лінійних алгебраїчних рівнянь. Головна форма проекту складається з панелі інструментів (містить кнопкe «Розв'язати систему рівнянь» — реалізує алгоритм матричного методу; кнопку «Очистити матрицю»; компонент SpinEdit з допомогою якого задаєм розмірність матриці). Під панеллю інструментів міститься розширена матриця (компонент StringGrid), тобто матриці, останній стовпець якої містить стовпець вільних членів системи. І в нижній частині форми розташований статусний рядок, в який виводиться результат виконання програми.

Читати повністю

Знаходження розв'язку системи лінійних рівнянь використовуючи метод оберненої матриці

Нехай маємо систему метод оберненої матриці лінійних алгебраїчних рівнянь з метод оберненої матриці невідомими Метод оберненої матриці:

Метод оберненої матриці

Для зручності систему (1) запишемо у матрично-векторній формі Метод оберненої матриці, де Метод оберненої матриці — матриця, елементами якої є коефіцієнти при невідомих системи (1), Метод оберненої матриці — вектор-стовпець вільних членів, Метод оберненої матриці — вектор-стовпець невідомих. Далі, при умові, що визначник матриці Метод оберненої матриці відмінний від нуля (Метод оберненої матриці), переходимо до обчислення елементів оберненої матриці Метод оберненої матриці.

Читати повністю

Знаходження розв'язку системи лінійних рівнянь використовуючи метод квадратного кореня

Метод квадратного кореня (відноситься до категорії точних чисельних методів) використовується для знаходження розв'язку систем лінійних рівнянь, з симетричною матрицею коефіцієнтів при невідомих, тобто для систем виду:

Метод квадратного кореня

де Метод Квадратного кореня. Процес відшукання розв'язку за даним методом складається з двох етапів. Перший етап (прямий хід): виходячи з того, що Метод квадратного кореня — симетрична матриця, то її можна представити у вигляді добутку двох взаємно транспонованих між собою трикутних матриць: Метод квадратного кореня, де

Метод квадратного кореня

Перемноживши Метод квадратного кореня і Метод квадратного кореня, отримаємо деяку матрицю, яку прирівнюємо до матриці Метод квадратного кореня. В результаті отримаємо формули, для знаходження невідомих Метод квадратного кореня:

Читати повністю

Знаходження розв'язку системи лінійних рівнянь використовуючи метод Гаусса з вибором головного елемента в середовищі програмування Delphi

Знаходження розв'язку систем лінійних алгебраїчних рівнянь являється однією з основних задач лінійної алгебри, а метод Гаусса (також називають методом послідовного виключення невідомих) — одним з найпоширеніших методів для рішення систем такого виду. Даний метод відомий в різних модифікаціях, серед яких виділяють метод Гаусса з вибором головного елемента.

Метод головних елементів також заснований на приведенні матриці системи до трикутного вигляду. Проте, на відміну від класичного методу Гаусса, в методі головних елементів алгоритм приведення матриці до такого вигляду дещо відрізняється. На прершому кроці, серед елементів матриці системи вибираємо максимальний за модулем елемент, який не належить стовпчику вільних членів. Нехай це буде елемент, який знаходиться в i-му рядку та j-й колонці (головний елемент). Далі, виключаємо з усіх рівнянь системи крім рівняння під номером i, невідому Xj. В результаті отримуємо матрицю, j-й стовпець якої складається з нульових елементів. Викрисливши з розгляду рядок і колонку в яких міститься головний елемен переходимо до нової матриці, яка складається з меншої на одиницю кількості рядків і колонок.

Читати повністю

Метод Гаусса з вибором головного елемента

Нехай дана система лінійних рівнянь виду (1), для якої потрібно знайти чисельний розв'язок:

Метод Гаусса з вибором ведучого елемента

Розглянемо розширену прямокутну матрицю, що складається з коєфіціентов системи (1) та її вільних членів:

Метод Гаусса з вибором головного елемента

Для даної матриці, згідно алгоритму методу Гаусса з вибором головного елемента, виберемо ненульовий, як правило, найбільший за модулем елемент, який не належить стовпцю вільних членів, тобто Метод Гаусса з вибором головного елемента. Нехай це буде елемент Метод Гаусса з вибором головного елемента (даний елемент також називають головним елементом). Далі, для кожного рядка матриці (2), крім рядка під номером Метод Гаусса з вибором головного елемента, обчислюємо множники:

Читати повністю