Matematik pratiği · yeniden tasarlandı
Gauss eliminasyonu oyunu
Burada Gauss yok etme yöntemi tek tek eleman olarak gelir: bir satır işleminin bıraktığı sayı, bir merdivenden okunan bilinmeyen ya da koca bir matrisin rankı. Rakibin aynı matrisi görür, yani hesabın ne kadar temizse dövüşçün o kadar erken vurur.
4–99+ yaş · indirme yok · tarayıcında oynanır · 23 dil
Gauss eliminasyonu nedir?
Gauss eliminasyonu, bir doğrusal denklem sistemini matrisini, yani katsayı tablosunu, satır satır düzenleyerek çözme yöntemidir. İki satırın yerini değiştirebilir, bir satırı bir sayıyla çarpabilir ya da bir satırdan başka bir satırın katını çıkarabilirsin. Adım adım bir merdivenin altında sıfırlar birikir ve sonra çözümler aşağıdan okunur.
Örnek: [ 1 2 4 8 ; 5 4 6 7 ; 5 4 5 8 ] üzerinde R₂ − 5·R₁
- Soru a₂₂’yi, yani R₂ − 5·R₁ sonrasında 2. satır, 2. sütundaki yeni elemanı soruyor.
- O sütunda 2. satırda 4, 1. satırda 2 var.
- 1. satırdaki elemanın beş katını çıkar: 4 − 5 × 2 = 4 − 10 = −6.
- Yeni eleman −6, bu yüzden eksi işaretiyle birlikte yazarsın.
Adım adım öğren
Gauss eliminasyonu bir matrisi satır satır toparlar. En çok kullandığı hamle şudur: bir satır al ve ondan başka bir satırın belirli sayıda kopyasını çıkar. S₂ − 3·S₁ diye yazılır ve şu anlama gelir: yeni 2. satır = 2. satır eksi 3 kere 1. satır.
Bunu eleman eleman, sütun sütun yaparsın. 2. satır, 3. sütundaki yeni elemanı bulmak için 3. sütundaki eski 2. satır elemanını al ve ondan 3. sütundaki 1. satır elemanının 3 katını çıkar. Bunlar 7 ve 4 ise yeni eleman 7 − 3 × 4 = 7 − 12 = −5'tir. k, satırın ilk elemanı 0 olsun diye seçilir — hamlenin amacı budur — ama senin sadece sorunun adını verdiği tek elemana ihtiyacın var.
Sorulan sütundaki iki elemanı bul, üsttekini k ile çarp, çıkar ve yeni elemanı yaz.
İpuçları ve sık yapılan hatalar
- a₃₂’yi sinemadaki bir koltuk gibi oku: önce sıra, sonra koltuk. 3. satır, 2. sütun, asla tersi değil.
- Sık yapılan bir hata iki satırı da değiştirmektir. R₂ − 5·R₁ yalnızca 2. satırı yeniden yazar; 1. satır olduğu gibi kalır ve sayılarını ödünç verir.
- Kâğıda küçük bir sistem yaz, örneğin x + y = 5 ve x − y = 1, ve x’i ilk kimin yok edeceği üzerine yarışın.
Nasıl oynanır
Her tur yanında tek bir soru olan bir matris gösterir: bir satır işlemi ve değiştirdiği eleman, üçgen bir sistemden bir bilinmeyen ya da bir rank. Sayıyı rakibinden önce tuş takımına yaz, Sarımsak darbeyi indirsin; ne kadar hızlıysan o kadar sert. Yanlış cevap seni bir an sersemletir.
— Hızlı yanıtlar —
Gauss eliminasyonu: kısa SSS
- Geriye doğru yerine koyma nedir?
- Geriye doğru yerine koyma, üçgen bir sistemi son denklemden yukarı doğru çözer. En alttaki satırda tek bir bilinmeyen vardır, bu yüzden önce o çözülür. Bulunan değer üstteki satıra konur, orada da tek bilinmeyen kalır ve bu en üste kadar sürer. Son satır 2x₄ = 10 diyorsa x₄ = 5 olur ve bir üstteki satır bu 5’i kullanır.
- Bir matrisin rankı nasıl bulunur?
- Bir matrisin rankını bulmak için onu pivotlardan oluşan bir merdiven görünene kadar satır indirgemesinden geçir, sonra tamamen sıfır olmayan satırları say. Sıfıra dönen bir satır diğerlerinin karışımıydı ve yeni bir şey katmaz. Üçüncü satırı ilk ikisinin toplamı olan 3×3 bir matrisin rankı 2’dir.
- Satır indirgemede neden işareti yanlış buluyorum?
- Satır indirgemedeki yanlış işaretler neredeyse her zaman negatif bir elemanı çıkarmaktan gelir. 1. satırda −3 varsa ve işlem R₂ − 2·R₁ ise, 2 × (−3) = −6 çıkarırsın, yani 6 eklersin. Çıkarmadan önce her çarpımı işaretiyle birlikte paranteze yaz, hata ortadan kalkar.
- Gauss yok etme yöntemi ne zaman öğrenilir?
- Birçok eğitim sisteminde Gauss yok etme yöntemi üniversitedeki ilk doğrusal cebir dersiyle gelir, ancak bazı liseler onu 3×3 sistemlerle tanıtır. Burada seviyeleri 18 yaşındakiler için tasarlandı. Negatif sayılar ve basit denklemlerle rahat olan herkes ilk seviyeden başlayabilir.
- Bu satır indirgeme oyunu ücretsiz mi, sınıfta oynanabilir mi?
- Evet, dizüstü bilgisayar, tablet ya da telefondaki her tarayıcıda ücretsizdir ve hiçbir şey kurmak gerekmez. Satır indirgeme alıştırması için her takıma 3×3 bir sistem ver ve yok ettikçe her yeni elemanı yüksek sesle söylemelerini iste. Temiz bir merdivene ilk ulaşan takım adımlarını sınıfa anlatır. Okullar için plan öğrenci başına fiyatlanır ve öğretmene kimin hızlandığını gösteren bir panel sunar.
Ustalaşılacak daha çok matematik
