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Sistemas y Ecuaciones Algebraicas Lineales
Los métodos numéricos vistos con anterioridad nos sirven para determinar el
valor de x que satisface a una sola ecuación, f(x) = 0.
A continuación se usarán métodos para determinar los valores de x1, x2, …, xn,
que satisfagan simultáneamente un conjunto de ecuaciones.
Estas ecuaciones pueden ser lineales o no lineales.
X (i,j)
Matrices
Una matriz consta de un arreglo rectangular de elementos representados por un
símbolo simple. [A] es la notación abreviada para la matriz, y (a) ij representa un
elemento individual de la matriz.
Normalmente i se refiere a la fila del elemento, y j a la columna.
A (i,j)
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Suma y Resta de Matrices
Sólo se pueden efectuar suma y resta de matrices, si tienen las mismas
dimensiones.
Al sumar o restar dos matrices [A] y [B], el resultado se mostrará en la
matriz [C], y se calcula: cij = a ij ± bij
Producto de Matrices
Para multiplicar una matriz [A] por un escalar g, se multiplica cada
elemento de [A] por g.
[B]= [A] * g
Para multiplicar dos matrices [A] y [B], la
dimensión de columnas de [A]
debe ser igual a la dimensión de filas de [B].
X
𝐶 𝑖, 𝑗 = 𝑋(𝑖, 𝑘) ∗ 𝐴(𝑘, 𝑗)
𝑛
𝑘=1
X(i,j) A(i,j)
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Ejemplos:
Sean las siguientes matrices:
Resuelva las siguientes operaciones:
a. [B] + [C]
[B] + [C] =
b. [B] - [C]
[B] + [C] =
c. 4 x [C]
4 * [C] =
d. [A] x [B]
[A] + [B] =
A = B = C =
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ELIMINACION GAUSSIANA SIMPLE
OBJETIVO MÉTODO
El objetivo del método es encontrar una solución a un sistema de
ecuaciones lineales, basando su solución en un matriz triangular
superior y una sustitución regresiva.
GENERALIDADES
El procedimiento a seguir para la aplicación del método es el siguiente:
Se debe construir la matriz de coeficientes y el vector con
los términos independientes, correspondientes al sistema, y se crea
una matriz llamada la matriz aumentada.
Se calculan los multiplicadores correspondientes a cada una de las
etapas.
Con los multiplicadores hallados, se procede al cálculo de las nuevas filas
de la matriz aumentada.
Una vez se tiene la matriz aumenta en la forma triangular superior, se
procede a realizar una sustitución regresiva para el cálculo de
las variables.
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El método de eliminación simple de Gauss consiste en utilizar el método
de reducción de manera que en cada ecuación tengamos una incógnita
menos que en la ecuación precedente.
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Ejemplo 1
Calcular el siguiente sistema de ecuaciones por el método de eliminación Gaussiana Simple
X + Y + Z = 6
2X – Y + Z = 5
3X + Y – 2Z = 9
Ejemplo 2
Calcular el siguiente sistema de ecuaciones por el método de eliminación Gaussiana Simple
X + 5Y - 6Z = 19
X – 6Y + 3Z = -16
X - Y = 1
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a=input('Ingrese la matriz ');
[n,m]=size(a);
disp(a);
z=1;
k=2;
if a(z,z) ~= 1
valor=a(z,z);
for i=1:m
a(z,i)=a(z,i)/valor;
end
end
for j=1:2
aux1=a(z,z);
aux2=a(k,z);
if (aux1 && aux2) > 0
aux2 = (-1)*aux2;
end
for i = 1:m
a(z,i)= aux2*a(z,i);
a(k,i)= aux1*a(k,i);
a(k,i)= a(z,i)+a(k,i);
a(z,i)= a(z,i)/aux2;
end
k=k+1;
disp(a);
end
z=2;
if a(z,z) ~= 1
valor=a(z,z);
for i=2:m
a(z,i)=a(z,i)/valor;
end
end
z=2;
k=3;
aux1=a(z,z);
aux2=a(k,z);
if (aux1 && aux2) > 0
aux2 = (-1)*aux2;
else
aux2= 1*aux2;
end
for i = 2:m
a(z,i)=aux2*a(z,i);
a(k,i)=aux1*a(k,i);
a(k,i)=a(z,i)+a(k,i);
a(z,i)=a(z,i)/aux2;
end
disp(a);
z=3;
if a(z,z) ~= 1
valor=a(z,z);
for i=3:m
a(z,i)=a(z,i)/valor;
end
end
disp(a);