Math Problem Statement

Gunakan eliminasi Gauss-Jordan untuk menentukan nilai dari A, B, dan C yang memenuhi persamaan 5x 2 + 23x − 58 (x − 1)(x − 3)(x + 4) = A x − 1 + B x − 3 + C x + 4

Solution

Untuk menentukan nilai AA, BB, dan CC yang memenuhi persamaan

5x2+23x58(x1)(x3)(x+4)=Ax1+Bx3+Cx+4,\frac{5x^2 + 23x - 58}{(x - 1)(x - 3)(x + 4)} = \frac{A}{x - 1} + \frac{B}{x - 3} + \frac{C}{x + 4},

kita dapat menggunakan metode eliminasi Gauss-Jordan dengan cara berikut:

  1. Pertama, samakan penyebut di sisi kanan persamaan:

A(x3)(x+4)+B(x1)(x+4)+C(x1)(x3)(x1)(x3)(x+4).\frac{A(x - 3)(x + 4) + B(x - 1)(x + 4) + C(x - 1)(x - 3)}{(x - 1)(x - 3)(x + 4)}.

  1. Menyamakan pembilangnya, kita mendapatkan:

5x2+23x58=A(x3)(x+4)+B(x1)(x+4)+C(x1)(x3).5x^2 + 23x - 58 = A(x - 3)(x + 4) + B(x - 1)(x + 4) + C(x - 1)(x - 3).

  1. Kita akan memperluas setiap suku di sisi kanan:

A(x2+x12)+B(x2+3x4)+C(x24x+3).A(x^2 + x - 12) + B(x^2 + 3x - 4) + C(x^2 - 4x + 3).

  1. Gabungkan semua suku:

(A+B+C)x2+(A3A+4B+3B4C4C)x+(12A4B+3C).(A + B + C)x^2 + (A - 3A + 4B + 3B - 4C - 4C)x + (-12A - 4B + 3C).

Dari sini, kita dapat membentuk sistem persamaan berdasarkan koefisien dari x2x^2, xx, dan konstanta:

A + B + C = 5, \\ A + 4B - 4C = 23, \\ -12A - 4B + 3C = -58. \end{cases}$$ 5. Sekarang kita akan menyelesaikan sistem persamaan linear ini menggunakan eliminasi Gauss-Jordan: Tuliskan matriks augmented dari sistem persamaan ini: $$\begin{bmatrix} 1 & 1 & 1 & | & 5 \\ 1 & 4 & -4 & | & 23 \\ -12 & -4 & 3 & | & -58 \end{bmatrix}$$ Mari kita lakukan eliminasi Gauss-Jordan untuk mencari nilai $$A$$, $$B$$, dan $$C$$.Hasil dari eliminasi Gauss-Jordan memberikan nilai: $$A = 3.33, \quad B = 3.29, \quad C = -1.62.$$ Ini adalah nilai-nilai yang memenuhi persamaan yang diberikan. Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut atau memiliki pertanyaan lain? Berikut adalah beberapa pertanyaan lanjutan yang mungkin menarik: 1. Bagaimana proses eliminasi Gauss-Jordan bekerja secara detail? 2. Bagaimana kita dapat memverifikasi hasil $$A$$, $$B$$, dan $$C$$ secara manual? 3. Bagaimana penerapan eliminasi Gauss-Jordan pada sistem persamaan dengan lebih banyak variabel? 4. Apa perbedaan antara eliminasi Gauss dan eliminasi Gauss-Jordan? 5. Bagaimana cara menangani sistem persamaan yang tidak memiliki solusi unik menggunakan metode ini? **Tip:** Saat menggunakan eliminasi Gauss-Jordan, pastikan pivot utama (elemen diagonal) tidak bernilai nol untuk menghindari pembagian yang tidak valid.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Algebra
Partial Fraction Decomposition
Gauss-Jordan Elimination

Formulas

Partial fraction decomposition: (A / (x − 1)) + (B / (x − 3)) + (C / (x + 4))
Quadratic expansion: ax^2 + bx + c
Gauss-Jordan elimination matrix operations

Theorems

Gauss-Jordan Elimination

Suitable Grade Level

Undergraduate level (Linear Algebra, Calculus)