16.2.13  Lösung linearer Gleichungssysteme mit der Cramer’schen Regel

Ein lineares (n,n)-Gleichungssystem A · x = c besitzt genau eine Lösung, wenn die Koeffizientenmatrix A regulär ist. Dann existiert auch die zu A inverse Matrix A−1, und die Lösung läßt sich wie folgt berechnen:
Man multipliziert die Matrizengleichung
A · x = c von links mit A−1 :
A−1 · A · x = A−1 · c

A−1 · c = A−1 · A · x = (A−1 · A)E · x = E · x = x

Damit wird der Lösungsvektor
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oder in komponentenweiser Darstellung:
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Den Zähler kann man auch schreiben als Determinante:
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was sich sofort verifizieren läßt, indem man einfach diese Determinante nach den Elementen der ersten Spalte entwickelt.
Mit der Vereinbarung
D = detA kann man dann vereinfacht schreiben:
x1 = D1/D, x2 = D2/D, x3 = D3/D bzw. xi = Di/D,
was als
Cramer’sche Regel bekannt ist.

Die Cramer’sche Regel scheint zwar einfach anwendbar, ist aber in der Regel ineffizient, insbesondere bei größeren Zahlen von m und n.
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Beispiel 16 - 42
mt9030
Das Gleichungssystem

2x1+x2+3x3=8
x14x2+x3=3
x1+2x24x3=1

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hat genau eine Lösung, da die Koeffizientendeterminante
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Anwendung der Cramer’schen Regel: .
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Lösung ansehen .
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