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94 Cálculo Numérico Fixamos, agora, na segunda linha. Dividimos esta linha pelo valor do elemento em sua diagonal, isto nos fornece 1 1 0 0 0 1 0 −1 0 0 1 1 (4.15) Por fim, subtraímos da primeira linha a segunda, obtendo a matriz escalonada reduzida 1 0 0 1 0 1 0 −1 0 0 1 1 (4.16) Desta matriz escalonada reduzida temos, imediatamente, x = 1, y = −1 e z = 1, como no Exemplo 4.1.1. 4.1.1 Eliminação gaussiana com pivotamento parcial A eliminação gaussiana com pivotamento parcial consiste em fazer uma permutação de linhas de forma a escolher o maior pivô (em módulo) a cada passo. Exemplo 4.1.3. Resolva o sistema x+ y + z = 1 2x+ y − z = 0 2x+ 2y + z = 1 (4.17) por eliminação gaussiana com pivotamento parcial. Licença CC-BY-SA-3.0. Contato: reamat@ufrgs.br https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ reamat@ufrgs.br 4.1. ELIMINAÇÃO GAUSSIANA 95 Solução. A matriz estendida do sistema é 1 1 1 1 2 1 −1 0 2 2 1 1 ∼ 2 1 −1 0 1 1 1 1 2 2 1 1 ∼ 2 1 −1 0 0 1/2 3/2 1 0 1 2 1 ∼ 2 1 −1 0 0 1 2 1 0 1/2 3/2 1 ∼ 2 1 −1 0 0 1 2 1 0 0 1/2 1/2 (4.18) Encontramos 1/2z = 1/2, ou seja, z = 1. Substituímos na segunda equação e temos y + 2z = 1, ou seja, y = −1 e, finalmente 2x + y − z = 0, resultando em x = 1. Em Python, podemos fazer estas computações da seguinte forma: E = np.array([[1,1,1,1], [2,1,-1,0], [2,2,1,1]], dtype='double') print(E) #L2 <-> L1 aux = np.copy(E[1,:]) E[1,:] = np.copy(E[0,:]) E[0,:] = np.copy(aux) print(E) #zera E[1:2,0] E[1,:] = E[1,:] - (E[1,0]/E[0,0])*E[0,:] E[2,:] = E[2,:] - (E[2,0]/E[0,0])*E[0,:] print(E) Licença CC-BY-SA-3.0. Contato: reamat@ufrgs.br https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ reamat@ufrgs.br Solução de sistemas lineares Eliminação gaussiana Eliminação gaussiana com pivotamento parcial
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