Prácticas métodos

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OBJETIVO.................................................................................................................................................3 INTRODUCCIN......................................................................................................................................3 DESARROLLO..........................................................................................................................................5 Cdigo en Matlab..................................................................................................................................5 Cdigo en C...........................................................................................................................................6 DIAGRAMA DE FLUJO DE CDIGO EN MATLAB............................................................................7 DIAGRAMA DE FLUJO DE CDIGO EN C.......................................................................................10 CASOS DE ESTUDIO.............................................................................................................................10 CONCLUSIN.........................................................................................................................................11 PRCTICA 2. MTODO DE ELIMINACIN DE GAUSS NORMALIZADO.......................................12 OBJETIVO...............................................................................................................................................12 INTRODUCCIN....................................................................................................................................12 DESARROLLO........................................................................................................................................14 Cdigo en Matlab.....................................................................................................................................14 Cdigo en C.........................................................................................................................................15 DIAGRAMA DE FLUJO DE CDIGO EN MATLAB....................................................................18 DIAGRAMA DE FLUJO DE CDIGO EN C...................................................................................19 CASOS DE ESTUDIO.............................................................................................................................20 CONCLUSIN........................................................................................................................................20 PRCTICA 3. MTODO DE GAUSS JORDAN....................................................................................21 INTRODUCCIN....................................................................................................................................21 DESARROLLO........................................................................................................................................23 Cdigo en matlab.................................................................................................................................23 Cdigo en C.........................................................................................................................................23 DIAGRAMA DE FLUJO DE CDIGO EN MATLAB.....................................................................25 DIAGRAMA DE FLUJO DE CDIGO EN C...................................................................................26 PRCTICA 4. INVERSIN DE MATRICES...................................................................................28 INTRODUCCIN....................................................................................................................................28 DESARROLLO........................................................................................................................................30 Cdigo en C.........................................................................................................................................30 Cdigo en Matlab................................................................................................................................31 CASO DE ESTUDIO...................................................................................................................................35 CONCLUSIN........................................................................................................................................36 PRCTICA 5. FACTORIZACIN LU........................................................................................................37 INTRODUCCIN....................................................................................................................................37 DESARROLLO........................................................................................................................................40 Cdigo en C.........................................................................................................................................40 CASOS DE ESTUDIO..................................................................................................................................43 CONCLUSIN........................................................................................................................................43

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PRCTICA 1. MTODO DE ELIMINACIN DE GAUSS SIN NORMALIZAR. OBJETIVO. Se realizar a travs de Matlab un programa para la resolucin de un sistema de ecuaciones lineales a travs por el mtodo de eliminacin de Gauss sin normalizar. INTRODUCCIN. En el mtodo para la solucin de ecuaciones el lineales simultneas que

denominado como eliminacin de Gauss se eliminan las incgnitas mediante la combinacin de las ecuaciones mediante proceso de eliminacin esquematiz Gauss. Utilizando el mtodo de Gauss, un conjunto de n ecuaciones con n incgnitas se reduce a un sistema triangular equivalente, que a su vez se resuelve de fcilmente por "sustitucin inversa"; un procedimiento simple que se ilustrar con la presentacin siguiente. Sabiendo:

a11 X 1 + a 12 X2 + a13 X 3 +... + a 1n X n=C1

a 21 X 1 + a 22 X 2 + a 23 X 3 +... + a 2n Xn

=C ...

2

( a ) ( b ) ( c )

( 2 )

a n1 X 1 + a n2 X 2 + a n3 X 3 + ... + a nn Xn

=C

n

El esquema de Gauss empieza reduciendo un conjunto de ecuaciones simultneas a un sistema triangular equivalente como:

2

( 6 )

en el cual los superndices indican los nuevos coeficientes que se forman en el proceso de reduccin. La reduccin real se logra de la siguiente manera: 1. Para obtener las modificaciones se multiplica los coeficientes de la ecuacin. (7) por el coeficiente de X1 de la segunda ecuacin (2), al producto de ellas se divide entre el coeficiente pivote(a11) y la ecuacin que resulta se resta de la misma, eliminando as X1.. Entonces se repite el mismo proceso para las dems ecuaciones hasta adoptar la forma:

( 8 )

La ecuacin usada para eliminar las incgnitas en las ecuaciones que la siguen se denomina Ecuacin Pivote. En la ecuacin pivote, el coeficiente de la incgnita que se va a eliminar de las ecuaciones que la siguen se denomina el Coeficiente Pivote (a11 en los pasos previos). 2. Siguiendo los pasos anteriores, la segunda ecuacin (8) se convierte en la ecuacin pivote, y los pasos de la parte 1 se repiten para eliminar X2 de todas las ecuaciones que siguen a esta ecuacin pivote. Esta reduccin nos conduce a:

3

( 9 )

3. A continuacin se utiliza la tercer ecuacin (9) como ecuacin pivote, y se usa el procedimiento descrito para eliminar X3 de todas las ecuaciones que siguen a la tercer ecuacin (9). Este procedimiento, utilizando diferentes ecuaciones pivote, se contina hasta que el conjunto original de ecuaciones ha sido reducido a un conjunto triangular tal como se muestra en la ecuacin (6). 4. Una vez obtenido el conjunto triangular de ecuaciones, la ltima ecuacin de este conjunto equivalente suministra directamente el valor de Xn dividido entre su coeficiente. Este valor se sustituye entonces en la antepenltima ecuacin del conjunto triangular para obtener un valor de Xn-1, que a su vez se utiliza junto con el valor de Xn en la penltima ecuacin del conjunto triangular para obtener un valor Xn-2 y as sucesivamente. Este es el procedimiento de sustitucin inversa al que nos referimos previamente. DESARROLLO. Cdigo en Matlab para Eliminacin de Gauss sin normalizar. %Mtodo de eliminacion gauss clc clear all A=[40 -10 -30 10;-10 30 -5 0;-30 -5 65 0] %Midiendo dimensiones de matriz A [r,c]=size(A) %Eliminacin hacia adelante %para mover el pivote for k=1:c 4 A end end %moverse en los renglones for i=k+1:r %moverse en las columnas for j=c:-1:k A(i,j)=A(i,j)-((A(i,k)/A(k,k))*A(k,j)); end

%sustitucin hacia atrs %asignando el valor de Xn x(r)=A(r,c)/A(r,r); %moverse en renglones for i=r-1:-1:1 %inicializando sum en cero sum=0; for j=i+1:r %haciendo la sutitucin para An-1nXn-1

sum=sum+A(i,j)*x(j); end %obteniendo Xn x(i)=(A(i,c)-sum)/A(i,i); end %mostrando Xn x

Cdigo en C para Eliminacin de Gauss sin normalizar . for(j=m-1;j>=0;j--){ #include #include int main(){ //declarando variables para contadores int k,i,j,m,n; //inicializando dimensiones n=3; m=4; //inicializando matriz float 5,0},{-30,-5,65,0}}; //mover el pivote for(k=0;k