3 ガウス消去法と後退代入

ガウス消去法とガウス・ジョルダン法は単純で、諸君が今まで連立1次方程 式を計算してきた方法と同じである。

ガウス消去法というのは、連立方程式 (4)を次にように変形させて、解く方法である。

$$\begin{aligned}\begin{bmatrix}a_{11}^\prime & a_{12}^\prime & a... ... b_3^\prime \vdots b_N^\prime \end{bmatrix} \end{aligned}$$

このように式を変形する方法をガウスの消去法と言う。実際の変形方法については、次の ガウス・ジョルダン法とほとんど同じでなので、次節を参考にすること。このように式が 変形できると後は簡単で、次にように$x_N$ から$x_1$ まで順次計算する。 $\boldsymbol{x}$ の値は、

$$\begin{aligned}x_N&=\frac{1}{a_{NN}^\prime}b_N^\prime x_{N-1... ... x_{N-1}-a_{N-2N}^\prime x_N\right) &\qquad\vdots \end{aligned}$$

と求めることができる。この式は、

$$x_i=\frac{1}{a_{ii}^\prime}\left[ b_i^\prime-\sum_{j=i+1}^N a_{ij}^\prime x_j \right]$$ (8)

とまとめることができる。これを使って、$N$ 〜0 まで処理することを後退代入と言う。 重要なことは、後ろ$N$ から処理することで、決して、$1$ から処理することはできない。 ガウス消去法と後退代入により連立1次方程式は、コンピューターで容易に解くことがで きる。

ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志