講座 1.2 · 全25講座中 2番目

ガウス消去

連立方程式の行・列の見方から、消去、LU、逆行列までを一つの流れで結びます。

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01 · Story

この場面で確かめること

説明と演算の順序を追い、最後の場面にどのような数学的証拠が残るかを確認してください。

  1. 01

    Aの第2行から第1行の2倍を引き、第一ピボットの下を0にします

  2. 02

    この行操作は基本行列EをAの左から掛けることと同じです

  3. 03

    Uの第一ピボット下が0になり、後退代入できる上三角構造ができました

02 · Notebook

実際に動くノート

以下の原文が数学オブジェクトを作り、演算とアニメーションの順序を決めます。読んだ後、同じ場面を自分で再生できます。

field board
1 1  #A
2 -1

1 0  #E
-2 1
// {{A}}の第2行から第1行の2倍を引き、第一ピボットの下を0にします
mark row(A, 2)
checkpoint ガウス消去

mark -
// この行操作は基本行列{{E}}を{{A}}の左から掛けることと同じです
E * A  #U@
// {{U}}の第一ピボット下が0になり、後退代入できる**上三角構造**ができました
mark staircase(U)
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03 · 第1講

この単元の講座

行列とガウス消去 — 連立方程式の行・列の見方から、消去、LU、逆行列までを一つの流れで結びます。

  1. 1.1連立方程式の二つの見方
  2. 1.2ガウス消去
  3. 1.3行列の列
  4. 1.4LU分解
  5. 1.5逆行列