19-11-2024 - Analytical Geometry - Gauss-Jordan Elimination Method [EN]-[IT]

in #hive-1466203 days ago

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ENGLISH
19-11-2024 - Analytical Geometry - Gauss-Jordan Elimination Method [EN]-[IT]

With this post I would like to give a short instruction about the topic mentioned in the subject
(code notes: X_74)

Gauss-Jordan Elimination Method
Description
To calculate the solutions of a compatible system of linear equations, the Gauss-Jordan elimination method can also be used.

Example
Let's try to find the set of solutions of the following system of real linear equations with the Gauss-Jordan elimination method.

image.png

Given this system of linear equations, let's write it in augmented matrix form (known coefficients and terms)

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-1 Initial step
Let's normalize the first row. As soon as we start to do this we can see that the first row is already normalized (the first element is 1)

image.png

-2 Step 2
Remove the coefficient in the second row
To do this we subtract the first row from the second row 2 times, that is…

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We will have that the matrix will transform as follows:

image.png

Here is the processed matrix.

image.png

-3 Third step
In this step we normalize the second row
To do this we divide the second row by -1 to get a coefficient of 1 in position a22

image.png

-4 Fourth step elimination
In this step we can eliminate the coefficient in the first row.
To do this, that is, to eliminate the coefficient 3 in the first row, we subtract 3 times the second row.

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So now we have arrived towards the end of the procedure.
The reduced matrix is ​​

image.png

which corresponds to the system…

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Result
x = 2, y = -3

Conclusions
We can state the following. The Gauss-Jordan elimination method is a systematic procedure for solving systems of linear equations by transforming an augmented matrix into a scale-reduced form (row by row)

Question
Did you study the Gauss-Jordan elimination method in school?



[ITALIAN]
19-11-2024 - Geometria analitica - Metodo di eliminazione di Gauss-Jordan [EN]-[IT]
Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento citato in oggetto
(code notes: X_74)

Metodo di eliminazione di Gauss-Jordan
Descrizione
Per calcolare le soluzioni di un sistema di equazioni lineari compatibile si può utilizzare anche il metodo di eliminazione di Gauss-Jordan.

Esempio
Proviamo a trovare l’insieme delle soluzioni del seguente sistema di equazioni lineare reali con il metodo di eliminazione di Gauss-Jordan.

image.png

Dato questo sistema di equazioni lineari passiamo a scriverlo in forma di matrice aumentata (coefficienti e termini noti)

image.png

-1 Passo iniziale
Normalizziamo la prima riga. Appena ci accingiamo a fare questa operazione possiamo notare che la prima riga è già normalizzata (il primo elemento è 1)

image.png

-2 Passo 2
Eliminare il coefficiente nella seconda riga
Per fare questo sottraiamo 2 volte la prima riga dalla seconda riga, cioè…

image.png

Avremo che la matrice si trasformerà come segue:

image.png

Ecco la matrice elaborata.

image.png

-3 Passo terzo
In questo passaggio normalizziamo la seconda riga
Per fare questo dividiamo la seconda riga per -1 per ottenere un coefficiente 1 nella posizione a22

image.png

-4 Passo quarto eliminazione
In questa fase possiamo eliminare il coefficiente nella prima riga.
Per fare questo, cioè per eliminare il coefficiente 3 nella prima riga, sottraiamo 3 volte la seconda riga.

image.png

Quindi ora siamo arrivate verso la fine del procedimento.
La matrice ridotta è

image.png

che corrisponde al sistema…

image.png

Risultato
x = 2, y = -3

Conclusioni
Possiamo affermare quanto segue. Il metodo di eliminazione di Gauss-Jordan è una procedura sistematica per risolvere sistemi di equazioni lineari trasformando una matrice aumentata in forma ridotta a scala (riga per riga)

Domanda
Avete studiato a scuola il metodo di eliminazione di Gauss-Jordan?

THE END

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