Der sogenannte Gaußsche Algorithmus ist als Verfahren für die Auflösung von linearen Gleichungen die geläufigste Methode innerhalb der Mathematik. Sie ist für jedes beliebige lineare Gleichungssystem anwendbar.

Die Grundidee des Algorithmus ist, dass das lineare Gleichungssystem so umgeformt wird, dass jeder einzelne Zahlenwert einfach bestimmt werden kann. Durch die einzelnen Umformungsschritte entsteht aus dem linearen Gleichungssystem eine Dreiecksform, aus der die Zahlenwerte für die einzelnen Variablen unmittelbar auszulesen sind.

\begin{eqnarray*} 3x_{1} + 3x_{2} +3x_{3} & = & 6 \\ 1x_{1} + 3x_{2} -2 x_{3} & = & 0\\ 2x_{1} + 4x_{2} -2x_{3} & = & 4 \end{eqnarray*} Alle Zeilen unterhalb dieser in Spalte 1 auf Null bringen \begin{eqnarray*} 3x_{1}+& 3x_{2} +3x_{3} & = & 6 \\ & 2x_{2} -3 x_{3} & = & -2\\ & 2x_{2} -4x_{3} & = & 0 \end{eqnarray*} Maximum von Spalte 2 in Zeile 2 max=2 Alle Zeilen unterhalb dieser in Spalte 2 auf Null bringen \begin{eqnarray*} 3x_{1} + & 3x_{2} & +3x_{3} & = & 6 \\ & 2x_{2}& -3 x_{3} & = & -2\\ & & -1x_{3} & = & 2 \end{eqnarray*} Aus der letzten Zeile ergibt sich unmittelbar für $x_{3}$ der Wert -2.
Dieser wird nun in die zweite Zeile eingesetzt und man erhält: \begin{eqnarray*} 2x_{2}-3\cdot (-2) & = & -2\\ 2x_{2} & = & -8\\ x_{2} & = & -4\\ \end{eqnarray*} Danach können die ermittelten Zahlenwerte in die erste Gleichung einsetzen: \begin{eqnarray*} 3x_{1} + 3(-4) +3(-2) & = & 6 \\ 3x_{1} & = & 24\\ -1x_{3} & = & 8 \end{eqnarray*} $ x_1=8 , x_2=-4 x_3=-2$
Die Lösung ist Gleichungssystems ist somit gegeben durch $x_{1}=8$, $x_{2}=-4$ und $x_{3}=-2$. Das Ergebnis wurde durch sukzessives Ausrechnen und Einsetzen ermittelt.
Ziel des Gaußschen Algorithmus ist es, jedes Gleichungssystem in diese Dreiecksform zu bringen. Die Methodik dafür ist die systematische Elimination der Unbekannten aus den Gleichungen.

Elementare Zeilenoperationen

Um die Lösungsmenge des Linearen Gleichungssystem nicht zu verändern, sind folgende Zeilenoperationen zulässig:
  1. Das Vertauschen zweier Zeilen
  2. Die Multiplikation einer Zeile mit einer reellen Zahl $\mathbb{R}/\{0\}$
  3. Das Ersetzen einer Zeile durch die Summe aus dieser und dem n-fachen einer anderen Zeile