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Examen

APM2613 Assignment 2 2026 Solutions Due May 2026 |Numerical Methods I|

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This assignment has been carefully put together to give you more than just answers; it walks you through the reasoning behind each one, so you actually understand the material rather than just memorising it. Every solution has been verified for accuracy, with academic references that hold up to scrutiny. Whether you're working through it the night before a submission or using it to reinforce your understanding over time, it's built to be genuinely useful. The explanations are clear without being condescending, and the structure follows what examiners actually look for not just what sounds impressive. If you put in the effort to engage with it properly, distinction-level results are well within reach.

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UNIVERSITY OF SOUTH AFRICA (UNISA)

Department of Mathematical Sciences



⋄



ASSIGNMENT 2
Year Module  2026


⋄




Module Code: APM2613

Module Name: Numerical Methods

Assignment No.: 2

Semester: Year Module  2026




Submitted in partial ful
lment of the requirements for APM2613
at the University of South Africa.

,UNISA | APM2613 Assignment 2  Numerical Methods



Contents




Page 1 of ??

,UNISA | APM2613 Assignment 2  Numerical Methods



Question 1: Systems of Linear Equations  Gaussian Methods and LU Decom-
position [30 marks]

Question (Restatement):

Consider the linear system


4.444x1 + 12850x2 − 12.444x3 = 12842


3.333x1 + 14.520x2 + 8.715x3 = 26.568

1.2412x1 + 4.8213x2 + 2.1543x3 = 8.2168

Use 4 decimal place accuracy with rounding.



1.1(a): Gaussian Elimination Without Pivoting

The augmented matrix is:
 
4.4440 12850.0000 −12.4440 12842.0000
 
 
 3.3330 14.5200 8.7150 26.5680 
 
1.2412 4.8213 2.1543 8.2168


Step 1: Eliminate x1 from Row 2.
3.3330
Multiplier: m21 = = 0.7500
4.4440


R2 ← R2 − 0.7500 R1

(2)
a22 = 14.5200 − 0.7500 × 12850.0000 = 14.5200 − 9637.5000 = −9622.9800

(2)
a23 = 8.7150 − 0.7500 × (−12.4440) = 8.7150 + 9.3330 = 18.0480

(2)
b2 = 26.5680 − 0.7500 × 12842.0000 = 26.5680 − 9631.5000 = −9604.9320


Step 2: Eliminate x1 from Row 3.
1.2412
Multiplier: m31 = = 0.2793
4.4440




Page 2 of ??

,UNISA | APM2613 Assignment 2  Numerical Methods




R3 ← R3 − 0.2793 R1

(2)
a32 = 4.8213 − 0.2793 × 12850.0000 = 4.8213 − 3588.9050 = −3584.0837

(2)
a33 = 2.1543 − 0.2793 × (−12.4440) = 2.1543 + 3.4754 = 5.6297

(2)
b3 = 8.2168 − 0.2793 × 12842.0000 = 8.2168 − 3586.9806 = −3578.7638


The matrix after the
rst elimination stage:
 
4.4440 12850.0000 −12.4440 12842.0000
 
−9622.9800 −9604.9320 
 
 0 18.0480
 
0 −3584.0837 5.6297 −3578.7638


Step 3: Eliminate x2 from Row 3.
−3584.0837
Multiplier: m32 = = 0.3724
−9622.9800


R3 ← R3 − 0.3724 R2

(3)
a33 = 5.6297 − 0.3724 × 18.0480 = 5.6297 − 6.7235 = −1.0938

(3)
b3 = −3578.7638 − 0.3724 × (−9604.9320) = −3578.7638 + 3577.3946 = −1.3692


Upper triangular form:
 
4.4440 12850.0000 −12.4440 12842.0000
 
−9622.9800 −9604.9320 
 
 0 18.0480
 
0 0 −1.0938 −1.3692


Back Substitution:


−1.3692
x3 = = 1.2519
−1.0938




−9604.9320 − 18.0480 × 1.2519 −9604.9320 − 22.6013 −9627.5333
x2 = = = = 1.0005
−9622.9800 −9622.9800 −9622.9800


Page 3 of ??

, UNISA | APM2613 Assignment 2  Numerical Methods




12842.0000 − 12850.0000 × 1.0005 − (−12.4440) × 1.2519
x1 =
4.4440
12842.0000 − 12856.4250 + 15.5812 1.1562
= = = 0.2601
4.4440 4.4440

Key Distinction
Solution (without pivoting): x1 ≈ 0.2601, x2 ≈ 1.0005, x3 ≈ 1.2519



1.1(b): Gaussian Elimination with Scaled Partial Pivoting

Step 1: Compute scale factors (largest absolute value per row).


s1 = max(|4.4440|, |12850.0000|, |12.4440|) = 12850.0000

s2 = max(|3.3330|, |14.5200|, |8.7150|) = 14.5200

s3 = max(|1.2412|, |4.8213|, |2.1543|) = 4.8213


Step 2: Compute scaled ratios for column 1 pivot selection.


|4.4440| |3.3330| |1.2412|
r1 = = 0.0003, r2 = = 0.2296, r3 = = 0.2574
12850.0000 14.5200 4.8213

Largest ratio is r3 = 0.2574, so Row 3 becomes the pivot row. Swap R1 ↔ R3 :

 
1.2412 4.8213 2.1543 8.2168
 
 
 3.3330 14.5200 8.7150 26.5680 
 
4.4440 12850.0000 −12.4440 12842.0000

Step 3: Eliminate x1 from Rows 2 and 3.
3.3330
m21 = = 2.6854
1.2412


(2)
a22 = 14.5200 − 2.6854 × 4.8213 = 14.5200 − 12.9478 = 1.5722

(2)
a23 = 8.7150 − 2.6854 × 2.1543 = 8.7150 − 5.7869 = 2.9281

(2)
b2 = 26.5680 − 2.6854 × 8.2168 = 26.5680 − 22.0703 = 4.4977


Page 4 of ??

Libro relacionado
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Editorial: 2021 ISBN: 9781119604747 Edición: Desconocido

Información del documento

Subido en
3 de mayo de 2026
Número de páginas
27
Escrito en
2025/2026
Tipo
Examen
Contiene
Preguntas y respuestas
$3.51

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