Mit dem Gauß-Jordan-Algorithmus lässt sich eine Matrix in die reduzierte Zeilenstufenform bringen. Dies ist sinnvoll, wenn die Matrix aus den Vorfaktoren der einzelnen Koeffizienten eines linearen Gleichungssystems ermittelt wurde, um die Zahlwerte der Unbekannten zu ermitteln (siehe Beispiel zur Ermittlung einer Matrix aus einem linearen Gleichungssystem). 1. Suchen der 1. Zeile von oben und Spalte von links, in der mindestens ein Wert, der ungleich 0 ist, steht 2. Vertauschen der 1. Zeile mit dieser Zeile, wenn die Zahl in der gewählten Spalte der gewählten Zeile gleich 0 ist 3. Dividieren der 1. (gewählten) Zeile durch die Zahl in der 1. gefüllten Spalte der 1. Zeile 4. Subtrahieren entsprechender Vielfacher der 1. Zeile von den anderen Zeilen bis die Zahl in der 1. Online-Rechner: Rechner für die normierte Zeilenstufenform einer Matrix. Spalte jeder Zeile gleich 0 ist 5. Streichen der 1. Zeile und Spalte zum Erhalten einer Restmatrix; weiter mit Schritt 1, bis die Matrix in Zeilenstufenform ist 6. Subtrahieren entsprechender Vielfacher anderer Zeilen bis in jeder Zeile möglichst wenige von 0 verschiedene Zahlen stehen
Bitte beachten Sie, dass jede Matrix eine einzigartige normierte Zeilenstufenform hat. Zeilenstufenform | Mathebibel. Elementare Zeilenoperationen: Zwei Zeilen umtauschen. Eine Zeile mit einer Nichtnullkonstanten multiplizieren Das Vielfache einer Zeiler zu einer anderen Zeile hinzufügen. Elementare Zeilenoperationen behalten den Zeilenraum der Matrix bei, sodass die resultierende normierte Zeilenstufenform en Zeilenraum der ursprünglichen Matrix enthält. Der obenstehende Rechner zeigt alle elementare Zeilenoperationen schrittweise an, sowie deren Ergebnisse, welche für die Umwandlung der gegebenen Matrix in RREF benötigt werden.
In diesem Kapitel schauen wir uns an, was die Zeilenstufenform einer Matrix ist. Wichtige Begriffe Beispiel 1 $$ \begin{pmatrix} 1 & 2 & 0 \\ 4 & 5 & 6 \\ 0 & 0 & 0 \end{pmatrix} $$ Die ersten beiden Zeilen sind Nichtnullzeilen. Die 3. Zeile ist eine Nullzeile. Beispiel 2 $$ \begin{pmatrix} {\color{red}1} & 2 & 3 & 4 \\ 0 & {\color{red}6} & 7 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & {\color{red}7} & 8 & 1 \\ 0 & 0 & {\color{red}3} & 3 \end{pmatrix} $$ Die Zeilenführer sind rot markiert. Definition Charakteristisch für die Zeilenstufenform ist, dass die Zeilenführer wie Treppenstufen angeordnet sind – also nach unten wandern. Demnach kann in einer Spalte maximal ein Zeilenführer auftreten. Zeilenstufenform online rechner play. Beispiel 3 $$ \begin{pmatrix} {\color{red}1} & 2 & 3 & 4 & 1 \\ 0 & {\color{red}6} & 7 & 8 & 3 \\ 0 & 0 & 0 & {\color{red}5} & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 0 & {\color{red}7} \\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \end{pmatrix} $$ Matrix in Zeilenstufenform umwandeln Um eine Matrix in Zeilenstufenform umzuwandeln, verwenden wir den Gauß-Algorithmus.
In diesem Kapitel schauen wir uns an, was die normierte Zeilenstufenform (reduzierte Zeilenstufenform) einer Matrix ist. Wichtigste Begriffe Eine Zeile, in der nur Nullen stehen, heißt Nullzeile. Eine Zeile, in der nicht nur Nullen stehen, heißt Nichtnullzeile. Beispiel 1 $$ \begin{pmatrix} 1 & 2 & 0 \\ 4 & 5 & 6 \\ 0 & 0 & 0 \end{pmatrix} $$ Die ersten beiden Zeilen sind Nichtnullzeilen. Die 3. Zeile ist eine Nullzeile. Das erste von Null verschiedene Element einer Nichtnullzeile heißt Zeilenführer dieser Zeile. Beispiel 2 $$ \begin{pmatrix} {\color{red}1} & 2 & 3 & 4 \\ 0 & {\color{red}6} & 7 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & {\color{red}7} & 8 & 1 \\ 0 & 0 & {\color{red}3} & 3 \end{pmatrix} $$ Die Zeilenführer sind rot markiert. Definition Eine Matrix ist in Zeilenstufenform, falls gilt: Alle Nichtnullzeilen stehen oberhalb aller Nullzeilen. Ein Zeilenführer steht stets in einer Spalte rechts vom Zeilenführer der Zeile darüber. Rechner: Gauß-Algorithmus-Trainer - Matheretter. Alle Einträge unterhalb des Zeilenführers sind Null. Charakteristisch für die Zeilenstufenform ist, dass die Zeilenführer wie Treppenstufen angeordnet sind – also nach unten wandern.
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