Bewijs Gauss-eliminatie

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 91

Bewijs Gauss-eliminatie

Hallo,

Ik weet dat je bij het oplossen van stelsels drie operaties mag gebruiken:

E1: de i-de rij vermenigvuldigen met een constante verschillend van nul

E2: i-de rij ---> i-de rij + (j-de rij)*constante

E3: twee rijen omwisselen

Nu snap ik het bewijs niet van deze operaties. De E1 en E3 lijken evident dat dat mag maar E2 vind ik minder vanzelfsprekend. Kan iemand mij helpen?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Bewijs Gauss-eliminatie

Elke oplossing moet voldoen aan elke vergelijking.

Laat me twee vergelijkingen in de onbekenden x en y voorstellen door A(x,y) en B(x,y).

Als een oplossing (x*,y*) voldoet aan A (dus A(x*,y*) = 0) en aan B (idem), dan is is

p.A(x,y)+q.B(x,y) een lineaire combinatie.

Deze heeft ook (x*,y*) als oplossing, want daarvoor geldt: p.A(x*,y*)+q.B(x*,y*) = p.0+q.0 = 0.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 824

Re: Bewijs Gauss-eliminatie

Een écht bewijs kan ik je niet geven, maar wel een redenering:

Je weet dat in een stelsel alle onbekenden dezelfde waarde aannemen voor een bepaalde oplossing. Net zoals bij één enkele vergelijking, mag je beide leden vermenigvuldigen met een getal. dat verandert namelijk het aantal oplossing en die oplossingen zelf niet. Daarnaast mag je beide leden ook optellen met een bepaald getal:

ax +by +c = g <==> ax + by + c + 10 = g + 10

Wanneer je dus de E2 toepast, gebruik je een combinatie van de bovenstaande twee operaties.

Een voorbeeld:

ax + b = c

gx + d = e

Doe nu R2-2*R1, dat geeft: gx + d - (2ax + 2b) = e - 2c

Nu zie je tussen haakjes net hetzelfde staan als 2c, want ax+b=c , dus 2ax+2b=2c.

Je kan dus zeggen:

gx + d - 2c = e - 2c

Misschien is het nu iets duidelijker?

Groeten,

Stijn
Be careful whose advice you buy, but be patient with those who supply it.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: Bewijs Gauss-eliminatie

Ik ontcijfer uit mijn nota's iets in de aard van:

Een stelsel met als i-de en j-de vergelijking:
\( \left{ \begin{array}{l}a_1x_1 + a_2x_2 + a_3x_3 + ... + a_px_p = a_{p+1} b_1x_1 + b_2x_2 + b_3x_3 + ... + b_px_p = b_{p+1} \end{array}\)
Passen we dan "E2" toe met een willekeurige \( \lambda\)
\( \left{ \begin{array}{l}(a_1x_1 + a_2x_2 + ... + a_px_p + \lambda(b_1x_1 + b_2x_2 + ... + b_px_p) = a_{p+1} + \lambda b_{p+1} b_1x_1 + b_2x_2 + b_3x_3 + ... + b_px_p = b_{p+1} \end{array}\)
Stel nu dat
\(( \alpha_1, \alpha_p, ... , \alpha_p)\)
een oplossing is voor vergelijking 1.
\(\left{ \begin{array}{l}a_1\alpha_1 + a_2\alpha_2 + a_3\alpha_3 + ... + a_p\alpha_p = a_{p+1} \lambda(b_1\alpha_1 + b_2\alpha_2 + b_3\alpha_3 + ... + b_p\alpha_p )= \lambda b_{p+1} \end{array}\)
Tellen we vergelijking 1 en 2 bij elkaar op.
\(\left{ \begin{array}{l}(a_1 + b_1 \lambda) x_1 + ... + (a_p + b_p \lambda)x_p = a_{p+1} \lambda b_1 \alpha_1 + ... + b_p \alpha_p = b_{p+1}\end{array}\)
En daaruit volgt dat
\(( \alpha_1, \alpha_p, ... , \alpha_p)\)
ook een oplossing is voor vergelijking 2.

Berichten: 91

Re: Bewijs Gauss-eliminatie

Wat bedoel je met vergelijking 1 en 2?

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: Bewijs Gauss-eliminatie

De eerste regel van het stelsel is vgl 1, en de tweede vgl 2 :) .

Reageer