Gereduceerde echelonmatrix

Moderators: dirkwb, Xilvo

Reageer
Berichten: 2.504

Gereduceerde echelonmatrix

Ik bouw voort op de matrix die ik in mijn vorige vraag nam.

Ik zette de matrix
\( \left( \startmatrix 2 & 3 & 0 & 1 & 6 \\ 4 & 0 & 2 & 1 & 8 \\ 2 & 6 & -1 & 2 & 7 \\ 4 & 9 & -1 & 3 & 13 \endmatrix \right)\)
om in zijn normale echelonvorm:
\( \left( \startmatrix 2 & 3 & 0 & 1 & 6 \\ 0 & -12 & 4 & -2 & -8 \\ 0 & 0 & 0 & -12 & 24 \\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \endmatrix \right)\)
Nu moet ik deze verder omzetten naar zijn gereduceerde echelonvorm.

Ik ga het algoritme dat omschreven wordt in mijn cursus eens neerzetten, lees dit a.u.b. want ik volg het strikt op en toch kom ik niet uit wat ik moet uitkomen(volgens de cursus)

"Voer nu de elementaire rijbewerkingen uit waarbij de k-de rij
\(R_k\)
wordt vervangen door
\(- a_{kj_i} R_i + a_{ij_i} R_k\)
met
\(k = 1, ..., i - 1\)
voor achtereenvolgens
\( i = 2, i = 3, ..., i = r\)
Dan bekomt men de echelonmatrix waarbij de leiders de enige niet-nulelementen zijn in hun kolom.



Vervolgens vermenigvuldigen we elke rij
\(R_i\)
met
\(\frac{1}{a_{ij_i}}\)
voor
\( 1 \leq i \leq r\)
zodat alle leiders gelijk worden aan 1

De bekomen matrix is dan een gereduceerde echelonmatrix."

Nu staat er in de cursus dit:


\( \left( \startmatrix 2 & 3 & 0 & 1 & 6 \\ 0 & -12 & 4 & -2 & -8 \\ 0 & 0 & 0 & -12 & 24 \\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \endmatrix \right)\)
\(\sim\)
\( \left( \startmatrix -24& 0 & -12 & -6 & -48 \\ 0 & -12 & 4 & -2 & -8 \\ 0 & 0 & 0 & -12 & 24 \\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \endmatrix \right)\)
\(\sim\)
\( \left( \startmatrix 288 & 0 & 144 & 0 & 720 \\ 0 & 144 & -48 & 0 & 144 \\ 0 & 0 & 0 & -12 & 24 \\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \endmatrix \right)\)
\(\sim\)
\( \left( \startmatrix 1 & 0 & \frac{1}{2} & 0 & \frac{5}{2} \\ 0 & 1 & -\frac{1}{3} & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 0 & 1 & -2 \\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \endmatrix \right)\)
Stap1: Eerste rij wordt aangepast, rest van de matrix niet

Stap2: Eerste 2 rijen worden aangepast, 3de niet

Stap3: Die vermenigvuldiging die in het algoritme zit wordt uitgevoerd. Dit wordt dus gedaan als de matrix een vorm bereikt waarbij de leiders de enige niet-nulelementen zijn in hun kolom.

Als ik ga rekenen volgens de gegeven formule, kom ik die eerste rij wel uit, maar zit er meteen verandering in de 2de, wat hier niet het geval is.

Voor de eerst rij neem je
\(-a_{1j_2} = (-3)\)
(1ste rij, 2de kolom) maal rij2 plus
\(a_{2j_2} = (-12)\)
(2de rij, 2de kolom) maal rij1

Dan bekom je:
\( \left( \startmatrix -3 \endmatrix \right) \cdot \left( \startmatrix 0 & -12 & 4 & -2 & -8 \endmatrix \right) + \left( \startmatrix -12 \endmatrix \right) \cdot \left( \startmatrix 2 & 3 & 0 & 1 & 6 \endmatrix \right)\)
Wat als oplossing geeft:
\( \left( \startmatrix -24 & 0 & -12 & -6 & -48 \endmatrix \right)\)
Ik wou de eerste rij vervangen en dat is gelukt zoals het in de cursus staat. Maar nu de 2de rij, volgens hetzelfde systeem:

Rij=2 dus
\( k = 2\)
en
\( i = 3\)
dat wordt:
\(-a_{2j_3} = (-4)\)
(1ste rij, 2de kolom) maal rij3 plus
\(a_{3j_3} = 0\)
(2de rij, 2de kolom) maal rij2

Dan bekom je:
\( \left( \startmatrix -4 \endmatrix \right) \cdot \left( \startmatrix 0 & 0 & 0 & -12 & 24 \endmatrix \right) + \left( \startmatrix 0 \endmatrix \right) \cdot \left( \startmatrix 0 & -12 & 4 & -2 & -8 \endmatrix \right)\)


het voorzetsel van het 2de deel is nul, dus die valt weg

De uitkomst is hier dus:
\( \left( \startmatrix 0 & 0 & 0 & 48 & -96 \endmatrix \right)\)
en dar komt dus niet overeen met wat er in de cursus staat.

Moet je hier dan soms met deelmatrices werken? Eerst de eerste en de bijhorende, dan nog eentje en nog eentje enz tot je niet meer kan, en daarna de vermenigvuldiging?

Ik snap niet waar ik een fout maak...

het is nogal lang en heeft een tijdje geduurd om te maken, dus sorry voor mogelijke typfouten die ik niet zag
"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."

Berichten: 503

Re: Gereduceerde echelonmatrix

pff het komt erop neer om eerst naar de eerste kolom te kijken en a11 = 1 te maken, de elementen a21,...am1 0 te maken in de mate van het mogelijke, dan kijk je naar tweede kolom: zorg dat a22 1 is en maak a12,..am2 in de mate van het mogelijke 0 enz..

let erop dat je geen kolommen bij elkaar optelt. Denk aan wat de matrix voorstelt. Je trekt vergelijkingen ( = rijen) van elkaar af

Gauss Jordan eliminatie

Dit legt het beter uit. Het is best de methode aan te nemen die hier staat.

a11 = 1 maken, alle elementen eronder = 0, dan a22 1 maken en alles eronder nul, enz. Dit door gebruik te maken van elementaire rijoperaties. Soms kan je niet alle niet diagonaal elementen 0 maken.

http://aspire.cs.uah.edu/textbook/gauss.html

Berichten: 503

Re: Gereduceerde echelonmatrix

De beste tip die ik kan geven is: reken gewoon het zelf eens na, zonder naar uw cursus te kijken, komt het niet uit, controleer alles opnieuw

Berichten: 2.504

Re: Gereduceerde echelonmatrix

kun je dan ook deze techniek gebruiken voor het berekenen van de inverse van een matrix?
"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."

Berichten: 503

Re: Gereduceerde echelonmatrix

ja,

je schrijft de matrix A (det != 0) waarvan je de inverse moet berekenen, daarnaast schrijf je de eenheidsmatrix.

Dan maak je van matrix A de eenheidsmatrix d m v elementaire rijoperaties en als dat gebeurd is, dan heb je daarnaast de inverse vb.

100

001

010

-->

100/100

001/010

010/001

dit wordt dan

100/100

010/001

001/010

Dus:

100

001

010

is de inverse matrix

Berichten: 2.504

Re: Gereduceerde echelonmatrix

Thanks

Vandaag was er een algemen infosessie over Algebra door de mensen van onze monitoraatsdienst.

Ik heb het nagevraagd en het antwoord is simpel: gewoon elementaire rijbewerking, iedere keer weer succesvol
"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."

Reageer