{"id":5157,"date":"2024-11-22T11:06:41","date_gmt":"2024-11-22T17:06:41","guid":{"rendered":"https:\/\/blogceta.zaragoza.unam.mx\/mnumericos\/?page_id=5157"},"modified":"2024-11-22T11:06:41","modified_gmt":"2024-11-22T17:06:41","slug":"ml11","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/blogceta.zaragoza.unam.mx\/mnumericos\/unidad-3\/ml11\/","title":{"rendered":"mn3b M\u00e9todo Gauss"},"content":{"rendered":"\n<p>El m\u00e9todo m\u00e1s conocido para resolver sistemas de ecuaciones lineales es la \u201celiminaci\u00f3n de Gauss\u201d, que funciona eliminando variables de las ecuaciones al convertir en cero a los elementos que se encuentran por debajo de la diagonal principal.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"329\" height=\"337\" src=\"https:\/\/blogceta.zaragoza.unam.mx\/mnumericos\/wp-content\/uploads\/sites\/89\/2023\/06\/imagen-22.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5172\" srcset=\"https:\/\/blogceta.zaragoza.unam.mx\/mnumericos\/wp-content\/uploads\/sites\/89\/2023\/06\/imagen-22.png 329w, https:\/\/blogceta.zaragoza.unam.mx\/mnumericos\/wp-content\/uploads\/sites\/89\/2023\/06\/imagen-22-293x300.png 293w\" sizes=\"(max-width: 329px) 100vw, 329px\" \/><\/figure><\/div>\n\n\n<p>Las operaciones elementales que se utilizan en la eliminaci\u00f3n de Gauss se pueden interpretar como operaciones de filas en la matriz aumentada. Estas consisten en:<\/p>\n\n\n\n<ul>\n<li>Permutar dos filas (intercambio de fila)<\/li>\n\n\n\n<li>Multiplicar una fila por un n\u00famero diferente de cero, (R1 = 2*R1)<\/li>\n\n\n\n<li>Sumar un m\u00faltiplo de un escalar a otro rengl\u00f3n, (R2 = R2 + 2R1)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p><br><\/p>\n\n\n\n<p>A continuaci\u00f3n se resuelve con ayuda de MATLAB el siguiente sistema de ecuaciones por eliminaci\u00f3n de Gauss.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"241\" height=\"114\" src=\"https:\/\/blogceta.zaragoza.unam.mx\/mnumericos\/wp-content\/uploads\/sites\/89\/2023\/06\/imagen-23.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5174\" \/><\/figure><\/div>\n\n\n<pre class=\"wp-block-preformatted\">r1=[4 -9 2 5]\nr2=[2 -4 6 3]\nr3=[1 -1 3 4]\nr2 = r2 - r1\/2 \nr3 = r3 - r1\/4\nr3 = r3 - 1.25\/0.5*r2\nz=1.5\/-10\ny=(2.75-2.5*z)\/1.25\nx=(5 - 2*z +9*y)\/4<\/pre>\n\n\n\n<p>La soluci\u00f3n del sistema es:  x = 6.95, y = 2.5, Z = -0.15<\/p>\n\n\n\n<h2>Procedimiento<\/h2>\n\n\n\n<p>Dado que la primera entrada de la matriz es igual a 4, el primer paso es transformar en cero todas las entradas de la primera columna debajo del n\u00famero cuatro.<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-preformatted\">R1 = [4  -9  2  5] \nR2 = R2 - R1\/2 = [2  -4  6  3] - [2  -9\/2  1  5\/2] = [0  0.5  5  0.5] \nR3 = R3 - R1\/4 = [1  -1  3  4] - [1  -9\/4  1\/2  5\/4] = [0  1.25  2.5  2.75] <\/pre>\n\n\n\n<p>El sistema de ecuaciones resultante luego de eliminar x, es el siguiente:<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"256\" height=\"99\" src=\"https:\/\/blogceta.zaragoza.unam.mx\/mnumericos\/wp-content\/uploads\/sites\/89\/2023\/06\/imagen-25.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5176\" \/><\/figure><\/div>\n\n\n<p>Ahora con el segundo rengl\u00f3n se debe eliminar &#8220;y&#8221; del tercer rengl\u00f3n<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-preformatted\">r3 = r3 - 1.25\/0.5r2 \nR3 = [1.25   2.5  2.75] - 2.5[0.5  5  0.5] = [0  -10  1.5]<\/pre>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"233\" height=\"107\" src=\"https:\/\/blogceta.zaragoza.unam.mx\/mnumericos\/wp-content\/uploads\/sites\/89\/2023\/06\/imagen-27.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5178\" \/><\/figure><\/div>\n\n\n<h3>Sustituci\u00f3n hacia atr\u00e1s <\/h3>\n\n\n\n<p>A partir de este sistema escalonado de ecuaciones se comienza a determinar el valor de cada variable, iniciando con la \u00faltima ecuaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-preformatted\">z = - 1.5\/10 = -0.15\ny = (0.5 - 5z)\/0.5 = (0.5 - 5(-0.15))\/0.5 = 2.5\nx = (5 - 2z + 9y)\/4 = (5 - 2(-0.15) + 9(2.5) )\/4 = 6.95<\/pre>\n\n\n\n<p>La soluci\u00f3n es  x = 6.95, y = 2.5  z = -0.15<\/p>\n\n\n\n<h3>Soluci\u00f3n con rref(A) de Matlab<\/h3>\n\n\n\n<p>Con la matriz aumentada del sistema y con el comando rref(matriz) se resuelve el sistema<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-preformatted\">Introducir en MATLAB la informaci\u00f3n de la matriz aumentada:\n\n&gt;&gt; A = [ 4 -9 2 5; 2 \u20134 6 3; 1 \u20131 3 4]\nA =\n     4  -9   2  5\n     2  -4   6  3\n     1  -1   3  4<\/pre>\n\n\n\n<p>Utilizando el comando rref (A) se reduce la matriz aumentada a una matriz escalonada reducida cuya respuesta en forma de matriz diagonal es la soluci\u00f3n del sistema propuesto.<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-preformatted\">&gt;&gt; rref(A)\n\nans =\n\n    1.0000         0         0    6.9500\n         0    1.0000         0    2.5000\n         0         0    1.0000   -0.1500\n<\/pre>\n\n\n\n<h3>Programa Matlab para Gauss<\/h3>\n\n\n\n<p>La secuencia paso a paso se puede realizar en un archivo M como se muestra enseguida.<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-preformatted\">A = [4 -9 2 5;2 -4 6 3;1 -1 3 4 ]\nr1=A(1,:)\/A(1,1)\nr2=A(2,:)-2*r1\nr3=A(3,:)-r1\nr2n=r2(1,:)\/r2(1,2)\nr3n=r3-r3(1,2)*r2n\nz=r3n(1,4)\/r3n(1,3)\ny=r2n(1,4)-r2n(1,3)*z\nx=r1(1,4)-r1(1,3)*z-r1(1,2)*y<\/pre>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><br>El resultado es el mismo pero ahora en un programa que no utiliza el comando rref(A). Si existe alguna duda, consulta la lecci\u00f3n sobre archivos M.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"is-content-justification-center is-layout-flex wp-container-1 wp-block-buttons\">\n<div class=\"wp-block-button\"><a class=\"wp-block-button__link has-dark-gray-color has-yellow-background-color has-text-color has-background wp-element-button\" href=\"https:\/\/blogceta.zaragoza.unam.mx\/mnumericos\/gauss2\/\">M\u00c1S EJEMPLOS<\/a><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-button\"><a class=\"wp-block-button__link has-dark-gray-color has-yellow-background-color has-text-color has-background wp-element-button\">EJERCICIOS<\/a><\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El m\u00e9todo m\u00e1s conocido para resolver sistemas de ecuaciones lineales es la \u201celiminaci\u00f3n de Gauss\u201d, que funciona eliminando variables de las ecuaciones al convertir en cero a los elementos que se encuentran por debajo de la diagonal principal. 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