Układ równań liniowych kalkulator

x1

+

x1

+

x1

+

x1

+

x2

+

x2

+

x2

+

x2

+

x3

+

x3

+

x3

+

x3

+

x4

=

x4

=

x4

=

x4

=
Format liczbowy
Komentarze dotyczące rozwiązania
Bez opisu (tylko odpowiedź)

a

b

c

d

x

y

z

clear

i

ab
x2
xn

Randomize

313131313135151515151583137
2
2510
=Rozwiąż

  O kalkulatorze układów równań liniowych

To jest darmowy, internetowy kalkulator układów równań liniowych z pełnym, szczegółowym, krok po kroku opisem rozwiązań, który wykonuje operacje na macierzach o rozmiarze do 99x99 z elementami macierzowymi następujących typów: liczby dziesiętne, ułamki, liczby zespolone, zmienne.

Aby rozpocząć obliczenia, należy najpierw wprowadzić rozmiar macierzy w polu wejściowym, które znajduje się w górnej części ekranu, a także wybrać metodę obliczeń.

Nieco niżej znajduje się okno macierzy, w którym należy wprowadzić elementy macierzy za pomocą klawiatury. Znajduje się tu również panel kontrolny macierzy, który upraszcza pracę z macierzami i zawiera następujące elementy sterujące:

  • Pierwszy element pozwala na powiększenie okna macierzy. Może to być szczególnie przydatne w przypadku, gdy trzeba wykonać obliczenia na bardzo dużych macierzach, które nie mieszczą się w całości. Jeśli macierz nadal nie jest widoczna po powiększeniu okna, można zmienić jej skalę za pomocą przycisków + / -;
  • Drugi element wykonuje funkcję kopiowania wprowadzanej macierzy do bufora pamięci. Może to być przydatne w przypadku, gdy często używa się tej samej macierzy do obliczeń lub gdy trzeba przenosić macierze między operacjami;
  • Ostatni element wstawia wcześniej skopiowaną macierz, co pozwala przyspieszyć proces wprowadzania macierzy do zaledwie kilku kliknięć, zamiast robić to ręcznie;

Niżej znajduje się pasek narzędzi, który pozwala na dostosowanie kalkulatora i ułatwienie pracy z nim. Jest on wizualnie podzielony na trzy części, z których każda odpowiada za następującą funkcjonalność:

  • Pierwsza pozwala na wybór formatu liczb przy wyświetlaniu wyniku rozwiązania. Można tu również wyłączyć komentarze do rozwiązania zadania, jeśli użytkownik zrozumiał już, jak rozwiązać to zadanie i używa kalkulatora do przyspieszenia lub sprawdzenia własnych obliczeń. Można również całkowicie wyłączyć rozwiązanie krok po kroku, jeśli potrzebny jest tylko wynik rozwiązania;
  • Druga zawiera przyciski, które pozwalają na zmianę typu pola wprowadzania macierzy, wymazanie jej elementów lub całej macierzy, oraz największy przycisk ze znakiem równości, który przeniesie użytkownika do ekranu z rozwiązaniem zadania. Wszystkie te przyciski są zduplikowane przez klawisze na klawiaturze. Aby dowiedzieć się, który klawisz na klawiaturze należy nacisnąć, wystarczy najechać kursorem na jeden z przycisków, a pojawi się wskazówka z nazwą klawisza. Można również używać strzałek na klawiaturze do poruszania kursorem między polami wprowadzania macierzy;
  • Ostatnia pozwala na wybór liczby cyfr po przecinku do zaokrąglania liczb nie całkowitych. Można tu również od razu zobaczyć przykład, jak będą wyglądały zaokrąglone ułamki;

  Czym jest układ równań liniowych?

Układ równań liniowych to zbiór dwóch lub więcej równań liniowych z tymi samymi zmiennymi. Rozwiązanie układu równań liniowych oznacza znalezienie tych zmiennych.

  Jak rozwiązać układ równań liniowych metodą eliminacji Gaussa?

Musimy zapisać układ równań liniowych w postaci macierzowej, a następnie za pomocą eliminacji Gaussa możemy sprowadzić tę macierz do postaci schodkowej. Następnie w ostatnim wierszu w kolumnie wolnych współczynników otrzymujemy ostatni pierwiastek układu, następnie za pomocą podstawienia wstecznego znajdujemy wszystkie pozostałe pierwiastki układu.

  Przykład układu równań liniowych

Zapisz układ równań w postaci macierzowej:
2
-3
-2
1
-1
1
-1
2
2
8
-11
-3
Aby znaleźć rozwiązania układu równań liniowych za pomocą metody eliminacji Gaussa, możemy sprowadzić postać macierzową układu do postaci schodkowej;
Wtedy w ostatnim wierszu w kolumnie wyrazów wolnych otrzymujemy ostatnie rozwiązanie układu;
Następnie, korzystając z podstawienia wstecznego, znajdujemy wszystkie pozostałe rozwiązania układu;

Eliminacja gaussowska w przód

2
Iteracja 1
Podziel
1
wiersz przez
2
;
1
-3
-2
1
2
-1
1
-
1
2
2
2
4
-11
-3
Od
2
wiersza odejmij
1
wiersz, pomnożony przez
-3
;
Od
3
wiersza odejmij
1
wiersz, pomnożony przez
-2
;
1
0
0
1
2
1
2
2
-
1
2
1
2
1
4
1
5
3
Iteracja 2
Podziel
2
wiersz przez
1
2
;
1
0
0
1
2
1
2
-
1
2
1
1
4
2
5
Od
3
wiersza odejmij
2
wiersz, pomnożony przez
2
;
1
0
0
1
2
1
0
-
1
2
1
-1
4
2
1
4
Iteracja 3
Podziel
3
wiersz przez
-1
;
1
0
0
1
2
1
0
-
1
2
1
1
4
2
-1
5
Wsteczne podstawienie
Z
3
rzędu wynika, że:
x
0
3
=
-1
;
Podstaw
x
0
3
do równania
2
i znajdź
x
0
2
:
x
0
2
=
2
- (
1
*
-1
)
=
3
;
Podstaw
x
0
2
do równania
1
i znajdź
x
0
1
:
x
0
1
=
4
- (
1
2
*
3
)
- (
-
1
2
*
-1
)
=
2
;
Answer
Ax = b
x
0
1
=
2
;
x
0
2
=
3
;
x
0
3
=
-1
;
Rozmiar3×4MetodaEliminacja gaussowska

  Najczęściej zadawane pytania

Jak rozwiązać układ równań liniowych?

Zapisz układ w postaci macierzowej Ax = b, a następnie zastosuj eliminację Gaussa, eliminację Gaussa-Jordana, regułę Cramera lub metodę macierzy odwrotnej (x = A⁻¹b). Każda z tych metod daje to samo rozwiązanie, jeśli ono istnieje.

Kiedy układ liniowy nie ma rozwiązania?

Układ jest sprzeczny, gdy redukcja wierszami daje wiersz stwierdzający 0 = liczba niezerowa. Dzieje się tak, gdy macierz współczynników i macierz rozszerzona mają różne rzędy.

Kiedy układ ma nieskończenie wiele rozwiązań?

Gdy układ jest niesprzeczny, ale jego rząd jest mniejszy niż liczba niewiadomych, co pozostawia zmienne swobodne. Rozwiązaniem jest wtedy rodzina rozwiązań sparametryzowana tymi zmiennymi swobodnymi.

Czym jest reguła Cramera?

Reguła Cramera rozwiązuje kwadratowy układ o niezerowym wyznaczniku, zapisując każdą niewiadomą jako iloraz wyznaczników: xᵢ = det(Aᵢ) / det(A), gdzie Aᵢ to macierz A z i-tą kolumną zastąpioną wektorem prawych stron.

  Metody obliczeń

  Źródła