Tarkastellaan seuraavaksi esimerkkien avulla yhtälöryhmän ratkaisemista käyttäen Gaussin eliminointimenetelmää.



Samankaltaiset tiedostot
Lineaarinen yhtälöryhmä

Yhtälöryhmät 1/6 Sisältö ESITIEDOT: yhtälöt

2 Yhtälöitä ja epäyhtälöitä

Kurssin loppuosassa tutustutaan matriiseihin ja niiden käyttöön yhtälöryhmien ratkaisemisessa.

MATEMATIIKKA. Matematiikkaa pintakäsittelijöille. Ongelmanratkaisu. Isto Jokinen 2017

( 3) ( 5) ( 7) ( 2) ( 6) ( 4) Pyramidi 3 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 105 Päivitetty

Insinöörimatematiikka D

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

Demo 1: Simplex-menetelmä

Sijoitusmenetelmä Yhtälöpari

Yhtälöryhmä matriisimuodossa. MS-A0007 Matriisilaskenta. Tarkastellaan esimerkkinä lineaarista yhtälöparia. 2x1 x 2 = 1 x 1 + x 2 = 5.

15 Yhtäsuuruuksia 1. Päättele x:llä merkityn punnuksen massa. a) x 4 kg. x 3 kg

Ensimmäisen ja toisen asteen yhtälöt

Huippu Kertaus Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Ennakkotehtävän ratkaisu

1 Kertaus. Lineaarinen optimointitehtävä on muotoa:

Gaussin ja Jordanin eliminointimenetelmä

Matriisilaskenta (TFM) MS-A0001 Hakula/Vuojamo Ratkaisut, Viikko 47, 2017

Kahden lausekkeen merkittyä yhtäsuuruutta sanotaan yhtälöksi.

matematiikka Martti Heinonen Markus Luoma Leena Mannila Kati Rautakorpi-Salmio Timo Tapiainen Tommi Tikka Timo Urpiola

Matematiikan pohjatietokurssi

5.2 Ensimmäisen asteen yhtälö

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

2.3 Virheitä muunnosten käytössä

Matematiikka B2 - Avoin yliopisto

Käänteismatriisin ominaisuuksia

Matematiikka B2 - TUDI

Vektoreiden virittämä aliavaruus

Käy vastaamassa kyselyyn kurssin pedanet-sivulla (TÄRKEÄ ensi vuotta ajatellen) Kurssin suorittaminen ja arviointi: vähintään 50 tehtävää tehtynä

Osittaistuenta Gaussin algoritmissa: Etsitään 1. sarakkeen itseisarvoltaan suurin alkio ja vaihdetaan tämä tukialkioiksi (eli ko. rivi 1. riviksi).

1. LINEAARISET YHTÄLÖRYHMÄT JA MATRIISIT. 1.1 Lineaariset yhtälöryhmät

Yhtälöryhmä matriisimuodossa. MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta. Tarkastellaan esimerkkinä lineaarista yhtälöparia. 2x1 x 2 = 1 x 1 + x 2 = 5.

Elektroniikka, kierros 3

5 Lineaariset yhtälöryhmät

OSA 1: YHTÄLÖNRATKAISUN KERTAUSTA JA TÄYDENNYSTÄ SEKÄ FUNKTIO

Kahden suoran leikkauspiste ja välinen kulma (suoraparvia)

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

f(x, y) = x 2 y 2 f(0, t) = t 2 < 0 < t 2 = f(t, 0) kaikilla t 0.

FORD RANGER _Ranger_2015.5_COVER_V2.indd /08/ :39:54

Talousmatematiikan perusteet, L3 Prosentti, yhtälöt Aiheet

Sovitaan ensin merkintätavoista. Ratkaisemme ensin yksinkertaisen yhtälöparin. 5y = 10. x = 3 x = 1

Talousmatematiikan perusteet

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 2 / vko 45

LAUSEKKEET JA NIIDEN MUUNTAMINEN

Insinöörimatematiikka D

w + x + y + z =4, wx + wy + wz + xy + xz + yz =2, wxy + wxz + wyz + xyz = 4, wxyz = 1.

l s, c p T = l v = l l s c p. Z L + Z 0

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

Kolmannen ja neljännen asteen yhtälöistä

Lineaarialgebra a, kevät 2018

Akselipainolaskelmat. Yleistä tietoa akselipainolaskelmista

Epäyhtälön molemmille puolille voidaan lisätä sama luku: kaikilla reaaliluvuilla a, b ja c on voimassa a < b a + c < b + c ja a b a + c b + c.

3.3 Paraabeli toisen asteen polynomifunktion kuvaajana. Toisen asteen epäyhtälö

Yhtälönratkaisusta. Johanna Rämö, Helsingin yliopisto. 22. syyskuuta 2014

3 Lineaariset yhtälöryhmät ja Gaussin eliminointimenetelmä

1 Rajoitettu optimointi I

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4).

5 OMINAISARVOT JA OMINAISVEKTORIT

3.2 Matriisien laskutoimitukset. 3.2 Matriisien laskutoimitukset. 3.2 Matriisien laskutoimitukset. 3.2 Matriisien laskutoimitukset

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Kertaus. b) B = (3, 0, 5) K2. ( )

Matriisit ja vektorit Matriisin käsite Matriisialgebra. Olkoon A = , B = Laske A + B, , 1 3 3

Insinöörimatematiikka D, laskuharjoituksien esimerkkiratkaisut

Matikkaa KA1-kurssilaisille, osa 3: suoran piirtäminen koordinaatistoon

Talousmatematiikan perusteet: Luento 11. Lineaarikuvaus Matriisin aste Käänteismatriisi

Liittomatriisi. Liittomatriisi. Määritelmä 16 Olkoon A 2 M(n, n). Matriisin A liittomatriisi on cof A 2 M(n, n), missä. 1) i+j det A ij.

2.2 Gaussin eliminaatio. 2.2 Gaussin eliminaatio. 2.2 Gaussin eliminaatio. 2.2 Gaussin eliminaatio

Luvun 10 laskuesimerkit

Talousmatematiikan perusteet: Luento 12. Lineaarinen optimointitehtävä Graafinen ratkaisu Ratkaisu Excel Solverilla

3. Kongruenssit. 3.1 Jakojäännös ja kongruenssi

y + 4y = 0 (1) λ = 0

Käänteismatriisi 1 / 14

BM20A0900, Matematiikka KoTiB3

Oikeat vastaukset: Tehtävän tarkkuus on kolme numeroa. Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö:

Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 3

Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt Harjoitus 4 / Ratkaisut

LU-hajotelma. Esimerkki 1 Matriisi on yläkolmiomatriisi ja matriisi. on alakolmiomatriisi. 3 / 24

Ratkaisut 3. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016

2.3 Juurien laatu. Juurien ja kertoimien väliset yhtälöt. Jako tekijöihin. b b 4ac = 2

Matemaattisten menetelmien hallinnan tason testi.

MATEMATIIKKA. Matematiikkaa pintakäsittelijöille PAOJ 3. Isto Jokinen 2013

1 Ensimmäisen asteen polynomifunktio

Solmu 3/2001 Solmu 3/2001. Kevään 2001 ylioppilaskirjoitusten pitkän matematiikan kokeessa oli seuraava tehtävä:

2. Viikko. CDH: luvut (s ). Matematiikka on fysiikan kieli ja differentiaaliyhtälöt sen yleisin murre.

Modus Ponens. JosAjaA B ovat tosia, niin välttämättä myösb on tosi 1 / 15. Modus Ponens. Ketjusääntö. Päättelyketju.

Harjoitus 7: vastausvihjeet

Ratkaisuehdotukset LH 3 / alkuvko 45

YHTÄLÖ kahden lausekkeen merkitty yhtäsuuruus

Ratkaisuehdotukset LH 7 / vko 47

Y56 Mikrotaloustieteen jatkokurssi kl 2010: HARJOITUSTEHTÄVÄT 2 Mallivastaus

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Malliratkaisut 4 / vko 47

Reaktiosarjat

Tampere University of Technology

Vastaukset. 1. a) 5 b) 4 c) 3 d) a) x + 3 = 8 b) x - 2 = -6 c) 1 - x = 4 d) 10 - x = a) 4 b) 3 c) 15 d) a) 2x. c) 5 3.

Sähkövirran määrittelylausekkeesta

y=-3x+2 y=2x-3 y=3x+2 x = = 6

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Transkriptio:

Yhtälörhmä Lineaarisen htälörhmän alkeisoperaatiot ovat ) kahden htälön järjestksen vaihto ) htälön kertominen puolittain nollasta eroavalla luvulla ja ) luvulla puolittain kerrotun htälön lisääminen johonkin toiseen htälöön Näiden operaatioiden suorittaminen ei muuta htälörhmän ratkaisuja Täten rhmä voidaan ratkaista eliminoimalla jokin muuttujista pois alkeisoperaatioita kättäen Tarkastellaan seuraavaksi esimerkkien avulla htälörhmän ratkaisemista kättäen Gaussin eliminointimenetelmää Esimerkki Ratkaise htälöpari 9 Eliminoidaan alemmasta htälöstä alkeisoperaatioilla Tämä tapahtuu lisäämällä toiseen htälöön ensimmäinen htälö luvulla kerrottuna: 9 9 joten alkuperäinen htälöpari kirjoitetaan muotoon 9 Tämän htälöparin ja siten mös alkuperäisen htälöparin ratkaisu on 9 / ( ) / ( 9) / / Graafisesti tämä merkitsee sitä että suorat ja 9 leikkaavat pisteessä (7; -) 7

Esimerkki Ratkaise htälörhmä 8 Yhtälörhmä on helppo ratkaista etenemällä htälöissä alhaalta löspäin: ) / ( ) / ( ) / ( ) / ( 8 / Esimerkki Ratkaise htälörhmä Eliminoidaan toisesta ja kolmannesta htälöstä vaihtamalla ensin ensimmäisen ja toisen htälön järjests: Lisätään tämän jälkeen kolmanteen htälöön ensimmäinen htälö luvulla kerrottuna: Eliminoidaann kolmannesta htälöstä kertomalla ensin toinen htälö puolittain luvulla / (eli jakamalla se puolittain luvulla ): ja lisäämällä sen jälkeen kolmanteen htälöön toinen htälö luvulla kerrottuna: Tämän rhmän ja siten mös alkuperäisen rhmän ratkaisu on / 8 8/ / / 8/ 7/

Esimerkki Ratkaise htälörhmä Tuhotaan toisesta ja kolmannesta htälöstä lisäämällä toiseen htälöön ensimmäinen luvulla kerrottuna ja lisäämällä kolmanteen htälöön ensimmäinen luvulla kerrottuna: Lisäämällä kolmanteen htälöön toinen luvulla kerrottuna saadaan Koska kaikilla muuttujien ja arvoilla niin htälörhmällä ei ole ratkaisua Esimerkki Ratkaise htälörhmä Tuhotaan toisesta ja kolmannesta htälöstä lisäämällä toiseen htälöön ensimmäinen luvulla kerrottuna ja lisäämällä kolmanteen htälöön ensimmäinen luvulla kerrotuna: Tuhotaan kolmannesta htälöstä lisäämällä siihen toinen htälö luvulla kerrottuna: Koska htälö on identtisesti tosi niin rhmä on htäpitävä htälöparin kanssa Tällä htälöparilla on äärettömän monta ratkaisua sillä muuttujalle voidaan antaa mikä lukuarvo tahansa jolloin ja määrätvät ksikäsitteisesti Ratkaisu ilmoitetaan tavallisesti lausumalla ja muuttujan avulla:

( ) Merkitään t jolloin rhmän ratkaisu saa muodon t t t missä muuttujalla t saa olla mikä lukuarvo hvänsä Valitsemalla esimerkiksi t ja t nähdään että ja ovat kaksi htälörhmän ratkaisua Esimerkki Honda CB F:n massa ajokunnossa on kg ja sen akseliväli on m Miten suurelle pöräkuormalle takaiskunvaimentimet pitää mitoittaa jos pörän satulassa istuu kaksi 8 kg:n massaista henkilöä ja kokonaispainopiste on tällöin metriä taka-akselin etupuolella T F T Jos takapörän kuorma on T ja etupörän kuorma T saadaan htälö F T T eli kokonaiskuorma jakautuu molemmille pörille ja moottoripörä ps paikoillaan pstsuunnassa Lisäksi laitteen tät psä paikoillaan pörimättä jolloin voidaan muodostaa ns momenttihtälö taka-akselin suhteen: F m T * m *

Näin muodostuu htälörhmä: F T T F* m T *m Alemmasta htälöstä voidaan ratkaista T F ja tämä tulos voidaan edelleen sijoittaa lempään htälöön: F T F T F Lopputulos saadaan sijoittamalla Fmg( kg*8kg)*98m/s 9N Takapörän kuormitus on T 9N N kg