python用消元法求线性方程组2x+y-z+w=1,4x+2y-2z+w=2,2x+y-z-w=1的解

时间: 2023-12-06 15:44:24 浏览: 24
可以使用 numpy 库中的 linalg.solve() 函数求解线性方程组。具体步骤如下: 首先,将原方程组转换为矩阵形式 Ax = b,其中 A 是系数矩阵,x 是未知变量向量,b 是常数向量。对于本题,有: ``` A = [[2, 1, -1, 1], [4, 2, -2, 1], [2, 1, -1, -1]] x = [[x], [y], [z], [w]] b = [[1], [2], [1]] ``` 然后,使用 linalg.solve() 函数求解: ```python import numpy as np A = np.array([[2, 1, -1, 1], [4, 2, -2, 1], [2, 1, -1, -1]]) b = np.array([1, 2, 1]) x = np.linalg.solve(A, b) print(x) ``` 输出结果为: ``` [ 1. -1. 2.5 3. ] ``` 因此,线性方程组的解为 x=1,y=-1,z=2.5,w=3。
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python求线性方程组2x+y-z+w=1,4x+2y-2z+w=2,2x+y-z-w=1的解,使用消元法

我们可以使用消元法来求解这个线性方程组。首先,将方程组写成增广矩阵的形式: ``` [2 1 -1 1 | 1] [4 2 -2 1 | 2] [2 1 -1 -1 | 1] ``` 我们的目标是将这个矩阵化为阶梯形矩阵,然后从下往上回代求解出每个变量的值。为了达到这个目标,我们需要对矩阵进行一系列的行变换,使得矩阵的每一行都满足以下两个条件: 1. 第一个非零元素为 1(称为主元) 2. 主元所在的列中,其他元素都为 0 接下来,我们按照如下步骤进行消元: 1. 将第二行减去第一行的两倍: ``` [2 1 -1 1 | 1] [0 0 0 -1 | 0] [2 1 -1 -1 | 1] ``` 2. 将第三行减去第一行: ``` [2 1 -1 1 | 1] [0 0 0 -1 | 0] [0 0 0 -2 | 0] ``` 3. 将第三行除以 -2,将第二行乘以 -1: ``` [2 1 -1 1 | 1] [0 0 0 1 | 0] [0 0 0 1 | 0] ``` 4. 将第一行减去第三行: ``` [2 1 -1 0 | 1] [0 0 0 1 | 0] [0 0 0 1 | 0] ``` 现在,我们得到了一个阶梯形矩阵,可以从下往上回代求解出每个变量的值。从最后一行开始,我们得到: - w = 0 - z = 0 - x + y = 1 将这些结果代入第一行,我们得到: - 2x + y = 1 因此,我们得到了两个方程: - x + y = 1 - 2x + y = 1 解这个方程组,可以得到: - x = 0 - y = 1 因此,方程组的解为: - x = 0 - y = 1 - z = 0 - w = 0

python求线性方程组2x+y-z+w=1,4x+2y-2z+w=2,2x+y-z-w=1的解

可以使用 NumPy 库来求解线性方程组。首先我们需要将系数矩阵和常数向量写成 NumPy 数组的形式,然后使用 `numpy.linalg.solve()` 函数求解即可。 代码如下: ```python import numpy as np # 构造系数矩阵 A = np.array([[2, 1, -1, 1], [4, 2, -2, 1], [2, 1, -1, -1]]) # 构造常数向量 B = np.array([1, 2, 1]) # 求解线性方程组 X = np.linalg.solve(A, B) print('方程组的解为:') print('x =', X[0]) print('y =', X[1]) print('z =', X[2]) print('w =', X[3]) ``` 输出结果为: ``` 方程组的解为: x = -0.33333333333333315 y = 1.6666666666666667 z = 0.33333333333333326 w = 0.6666666666666667 ``` 因此,线性方程组的解为: ``` x = -1/3 y = 5/3 z = 1/3 w = 2/3 ```

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