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  • 怎樣簡便有效地將矩陣化為約化階梯型矩陣

    怎樣簡便有效地將矩陣化為約化階梯型矩陣
    將矩陣化為約化階梯型矩陣有沒有什么固定的、最簡的的化法?每次我都是挨個(gè)數(shù)瞎湊,很浪費(fèi)的時(shí)間,還化不好
    數(shù)學(xué)人氣:771 ℃時(shí)間:2019-12-07 20:19:41
    優(yōu)質(zhì)解答
    先找出第一列數(shù)的規(guī)律,例如(開始化簡時(shí)應(yīng)該先觀察其中行與行之間有無成倍數(shù)關(guān)系的 若有可直接使其中一行為0)
    2 3 5 6
    4 1 4 5
    1 2 3 4
    3 6 7 9
    這個(gè)矩陣可以用第2行減去第4行(4-3后能得到1這樣有利于后續(xù)化簡) ,以此類推可以用第4行減第1行.注意:減的時(shí)候注意順序 例如先用第4行減去第2行后第4行就變?yōu)? 3 2 3 此時(shí)如果再用第2行減去第四行 就不能達(dá)到將第1列數(shù)化為1的目的.當(dāng)然如果你計(jì)算能力夠強(qiáng)的話也可以直接減去某一行的倍數(shù).(最好為首數(shù)字為1的那一行 如列中的第三行,以為1與任何整數(shù)都成倍數(shù)關(guān)系.)
    1 -5 -3 -4
    1 3 2 3
    1 1 2 2
    1 2 3 4
    化簡第一列(把第一列全化為1后)就可以讓矩陣其中三行分別去減剩余那一行的(可自己任選一行作為被減行)注:最好選系數(shù)接都近于1的那一行(經(jīng)驗(yàn)論)例如例中的第三行(1 1 2 2)得到如下形式
    1 1 2 2
    0 1 1 2
    0 2 0 1
    0 -6 -5 -6
    此時(shí),觀察三行以0開頭的行向量有無成倍數(shù)關(guān)系的行,若有使其中一行直接為0.(此例中沒有)
    可化簡成如下形式(如筆者次使用第3行+(-2)X第2行·用第4行加(6X第二行)得到
    1 1 2 2
    0 1 1 2
    0 0 -2 -3
    0 0 1 6
    剩下的化簡步驟不再贅述 但要注意階梯型與標(biāo)準(zhǔn)型的區(qū)別 一般來說化解為階梯型后還要將有階梯的那一列化為除1以外全為0的形式 如:
    1 0 0 0
    0 1 0 0
    0 0 1 0
    0 0 0 1
    如此好算方程的解.
    補(bǔ)充:再遇到兩行系數(shù)不好化解 如:
    2 5 8 3
    7 8 9 1
    可以同乘兩行首數(shù)字的公倍數(shù)如:第一行乘以-7 第二行乘以2 之所以乘﹣7是為了化簡時(shí)方便.
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