福建高等代数线性代数教学研讨会消元法与中国古.ppt
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作为线性代数的基本方法,消元法是重要的方法之一。这一方法也常称为高斯-约当消元法。1、线性方程组,通过“消元”,转化为同解的三角形方程组,从而导出方程组的解。2、矩阵计算中,通过“消元”,转化为可判断的标准形,可用于计算矩阵秩、矩阵的逆阵等。3、行列式计算中,通过“消元”,转化为上(下)三角形,从而计算出行列式的值。高斯简介高斯(GaussC.F.1777.4.30-1855.2.23)德国数学家、物理学家、天文学家。高斯是近代数学奠基人之一,在历史上影响很大,足以与阿基米德、牛顿、欧拉并列。1795年18岁进入哥丁根大学学习,第二年就发现正十七边形的尺规作图法,1799年获博士学位,证明了代数基本定理,还发明了最小二乘法原理,还将数学应用于天文学、大地测量学和磁学等。其数学研究几乎遍及数学的所有领域,一生中共发表155篇论文,还有许多作品在生前并未发表,如椭圆函数的双周期性的发现,非欧几何等。高斯-约当消元法公元前3世纪,算筹已经普遍使用,算筹记数法采用十进位值制,这是世界上最早使用十进位值制的记数体系之一:如下是竖式和横式两种1-9数字奇数位用竖式,偶数位用横式,零置空《孙子算经》(公元4世纪)描述算筹记数法:一纵十横,百立千僵,千十相望,万百相当。例:为表示548,则算筹记数是算经十书下面是《九章算术》中典型的盈亏问题:“今有共买物,人出八盈三;人出七不足四。问人数、物价各几何?”本题含义:今有若干人共买一物,若每人出8元,则剩余3元;若每人出7元,则差4元;问共有多少人,该物多少价?《九章算术》又例:今有上禾三秉,中禾二秉,下禾一秉,实三十九斗;上禾二秉,中禾三秉,下禾一秉,实三十四斗;上禾一秉,中禾二秉,下禾三秉,实二十六斗.问上、中、下禾实一秉各几何?注:题中的“禾”为黍米,“秉”为捆,“实”为打下来的粮食。按现代方程求解:用算筹列式如下:中国古代数学泰斗刘徽(公元263年左右)称这类问题是“群物总杂,各列有数,总言其实”,处理方法是“令每行为率,二物者再程,三物者三程,皆如物数程之。并列为行,故谓之方程。”就是说,将这些数按类一行一行的列出来,有几个未知数就排上几行,各行称之为率,可以按比例扩大或缩小,刘徽把这样的数字方阵称为“方程”。刘徽创造了“遍乘直除法”解线性方程组.对非线性方程表示及解法当属元朝数学家----李冶、朱世杰的方法出名。朱世杰(13世纪末-14世纪初),著有《算学启蒙》和《四元玉鉴》.他创造以“天地人物”四元建立四元高次方程,并以娴熟的“剔销”、“易位”、“互隐通分”、“内外行乘积”等多种方法进行消元计算。朱世杰的具体做法是:立天元一为勾,地元一为股,人元一为弦,物元一为开数.如:参考文献谢谢!