TU Wien:Mathematik 1 UE (diverse)/Übungen WS10/Beispiel 453

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Bestimmen Sie mit dem Gaußschen Eliminationsverfahren die Lösung des Gleichungssystems über dem Körper ℤ3,
2x1 +x2 + x3 = 1
  x1       + x3 = 1
7x1       + x3 = 7

Lösungsvorschlag

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(Ab) = (211|1101|1701|7) über dem Körper ℤ

in ℤ3 sieht die Matrix dann etwas anders aus:

(Ab) = (2‾1‾1‾|1‾1‾0‾1‾|1‾1‾0‾1‾|1‾) über dem Körper ℤ3

die 7 wird zu 1 weil 7≡1 mod 3

1.Zeile mit 2. Zeile vertauschen ⇒ (Ab) = (1‾0‾1‾|1‾2‾1‾1‾|1‾1‾0‾1‾|1‾)


2. Zeile - 2* 1.Zeile und 3.Zeile - 1.Zeile:

(Ab) = (1‾0‾1‾|1‾0‾1‾2‾|2‾0‾0‾0‾|0‾)


r = Berechnungsstufen
n = Anzahl Unbekannte
r = 2, n = 3 ⇒ es existiert eine Lösung, allerdings nicht eindeutig


Unbekannte "von unten nach oben" berechnen:


x2+2‾⋅x3=2‾
x2=2‾−2‾⋅x3

x1+x3=1‾
x1=1‾−x3


x = (x1x2x3) = (1‾−x32‾−2‾⋅x3x3)


Probe:

A * x = b

(2‾1‾1‾1‾0‾1‾1‾0‾1‾)⋅(1‾−x32‾−2‾⋅x3x3) = (2‾⋅(1‾−x3)+1‾⋅(2‾−2‾⋅x3)+1‾⋅x31‾⋅(1‾−x3)+0‾⋅(2‾−2‾⋅x3)+1‾⋅x31‾⋅(1‾−x3)+0‾⋅(2‾−2‾⋅x3)+1‾⋅x3) = (2‾−2‾⋅x3+2‾−2‾⋅x3+x31‾−x3+x31‾−x3+x3) = (1‾1‾1‾)