שיטת החילוץ של גאוס ( C.F. Gauss)
שיטת גאוס מבוססת על מושג השקילות של משוואות.
נגדיר: שתי מערכות הן שקולות אם הן בעלות בדיוק אותם פתרונות.
דוגמאות:
א) מערכות המשוואות
3x +4 y = 7 2x - y = 1
x - y = 0 2 = x + y
x + 3y = 4
הן שקולות, כי הן בעלות אותו פתרון יחיד (1,1) .
פתור את המשואות ותבדוק שאכן תגיע בדיוק לאותו פתרון.
ב) מערכות המשוואות
3x + 2y = 5 2x + 3y = 5
4x + 7y = 11 4x + 6y = 10
הן אינן שקולות. אומנם ש - x = 1, y = 1 הוא פתרון של שתי המערכות, אך הוא הפתרון היחיד של המערכת השניה בעוד שלמערכת הראשונה יש אינסוף פתרונות.
כדי שמערכות משוואות יהיו שקולות, הן צריכות להיות בעלות בדיוק אותם פתרונות.
- כופלים את כל אברי אחת המשוואות במספר קבוע השונה מאפס.
- מחליפים משוואה בסכום של אותה משוואה עם משוואה אחרת.
- מחליפים את מקומותיהם של שתי משוואות.
פעולות אלו נקראות פעולות אלמנטריות.
כעת נחזור לשיטת גאוס-גו'רדן
הרעיון בשיטה זו להביא מערכת משוואות בעזרת סדרה של פעולות אלמנטריות למערכת אחרת שקולה אבל פשוטה יותר לפתרון.