Cramersche Regel: Unterschied zwischen den Versionen

Aus GET A
Wechseln zu: Navigation, Suche
Zeile 9: Zeile 9:
 
<math>x_i=\frac{\det{(\mathbf{A,b})}_i}{\det{\mathbf{A}}}</math>
 
<math>x_i=\frac{\det{(\mathbf{A,b})}_i}{\det{\mathbf{A}}}</math>
  
Dabei ersetzt man zunächst die Spalte mit dem Spaltenvektor <math>\vec{\mathbf{b}}</math> in der Matrix, deren Lösung man haben möchte. Interessiert also welchen Wert an der Stelle <math>x_1</math> im Lösungsvektor steht, muss man die erste Spalte der Matrix mit <math>\vec{\mathbf{b}}</math> ersetzen. Dann müssen die Determinaten der so neu gewonnen Matrix und der Matrix <math>\mathbf{A}</math> bestimmt werden.
+
Dabei ersetzt man zunächst die Spalte mit dem Spaltenvektor <math>\vec{\mathbf{b}}</math> in der Matrix, deren Lösung man haben möchte. Soll berechnet werden welcher Wert an der Stelle <math>x_1</math> im Lösungsvektor steht, muss man die erste Spalte der Matrix mit <math>\vec{\mathbf{b}}</math> ersetzen. Dann müssen die Determinaten der so neu gewonnen Matrix und der Matrix <math>\mathbf{A}</math> bestimmt werden.
  
 
Um alle Werte des Lösungsvektors zu bekommen, muss man das Verfahren mehrfach anwenden.
 
Um alle Werte des Lösungsvektors zu bekommen, muss man das Verfahren mehrfach anwenden.
Zeile 16: Zeile 16:
 
|Titel= Cramersche Regel am Zahlenbeispiel
 
|Titel= Cramersche Regel am Zahlenbeispiel
 
|Inhalt=
 
|Inhalt=
 +
Durch eine Knotenanalyse ergibt sich folgendes lineares Gleichungssystem:
 +
 +
:<math>\begin{pmatrix}
 +
R_1+R_2+R_4 &    -R_1    &  -R_4    \\
 +
    -R_1  & R_1+R_3+R_5 &  -R_3    \\
 +
    -R_4  &    -R_3    & R_3+R_4+R_6
 +
\end{pmatrix}
 +
\cdot
 +
\begin{pmatrix}
 +
I_2\\
 +
I_5\\
 +
I_6
 +
\end{pmatrix}
 +
=
 +
\begin{pmatrix}
 +
U_{01}-U_{02}\\
 +
-U_{01}-U_{03}\\
 +
U_{03}
 +
\end{pmatrix}
 +
</math>
 +
 +
 +
 +
 +
 
}}
 
}}
  
  
 
{{Navigation|before=[[Determinante einer quadratischen Matrix]]|overview=[[Lineare Gleichungssysteme]]|next=[[Lineare Gleichungssysteme]]}}
 
{{Navigation|before=[[Determinante einer quadratischen Matrix]]|overview=[[Lineare Gleichungssysteme]]|next=[[Lineare Gleichungssysteme]]}}

Version vom 6. Juli 2012, 09:05 Uhr

Das Invertieren einer Matrix ist meist sehr aufwendig. Deswegen kann man die Cramersche Regel nutzen, um bei Gleichungssystemen der Form:

\mathbf{A}\cdot\vec{\mathbf{x}}=\vec{\mathbf{b}}

den Lösungsvektor \vec{\mathbf{x}} zu bestimmen.

Die Cramersche Regel oder auch das Determinantenverfahren genannt, lautet:

x_i=\frac{\det{(\mathbf{A,b})}_i}{\det{\mathbf{A}}}

Dabei ersetzt man zunächst die Spalte mit dem Spaltenvektor \vec{\mathbf{b}} in der Matrix, deren Lösung man haben möchte. Soll berechnet werden welcher Wert an der Stelle x_1 im Lösungsvektor steht, muss man die erste Spalte der Matrix mit \vec{\mathbf{b}} ersetzen. Dann müssen die Determinaten der so neu gewonnen Matrix und der Matrix \mathbf{A} bestimmt werden.

Um alle Werte des Lösungsvektors zu bekommen, muss man das Verfahren mehrfach anwenden.

Beispiel: Cramersche Regel am Zahlenbeispiel

Durch eine Knotenanalyse ergibt sich folgendes lineares Gleichungssystem:

\begin{pmatrix}
R_1+R_2+R_4 &     -R_1    &   -R_4     \\
     -R_1   & R_1+R_3+R_5 &   -R_3     \\
     -R_4   &     -R_3    & R_3+R_4+R_6
\end{pmatrix}
\cdot
\begin{pmatrix}
 I_2\\
 I_5\\
 I_6
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
 U_{01}-U_{02}\\ 
 -U_{01}-U_{03}\\
 U_{03}
\end{pmatrix}


← Zurück: Determinante einer quadratischen Matrix Übersicht: Lineare Gleichungssysteme Vorwärts: Lineare Gleichungssysteme