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线性方程组迭代解法要点:〔1〕线性方程组迭代格式:Jacobi迭代,G-S迭代 〔2〕矩阵范数计算,矩阵谱半径计算〔3〕线性方程组迭代格式的收敛性判断 〔4〕Jacobi迭代,G-S迭代收敛的判断 〔5〕线性方程组的性态复习题:线性方程组为〔1〕写出Jacobi迭代格式和Seidel迭代格式;〔2〕写出Jacobi迭代矩阵和Seidel迭代矩阵;〔3〕判别这两种迭代法的收敛性。解:(1)Jacobi迭代格式: Gauss-Seidel迭代格式: 〔2〕Jacobi迭代矩阵: Gauss-Seidel迭代矩阵: 〔3〕,得的特征值为 ,可见Jacobi迭代格式不收敛 另外, ,得的特征值为 ,可见Gauss-Seidel迭代格式收敛 设方程组试问,是否可以适当调整方程的排列顺序,使得用Gauss-Seidel迭代法求解时收敛?说明收敛原因解:可通过方程顺序交换,等价为以下方程组 这样,系数矩阵为严格对角占优矩阵, 对该方程组使用Jacobi迭代和Gauss-Seidel迭代均收敛对方程组,验证Jacobi迭代法的收敛性,假设发散,那么说明理由,并调整方程顺序使得Jacobi迭代收敛。解:Jacobi迭代矩阵,因为,故Jacobi迭代发散 将方程组中方程顺序重排得等价的方程组 注意到这里系数矩阵为严格对角占优矩阵,故应用于调整后的方程组的Jacobi迭代收敛设方程组,分别写出雅可比迭代格式和高斯-塞德尔迭代格式,并讨论它们的收敛性解:Jacobi迭代矩阵,Gauss-Seidel迭代矩阵 因为, 故Jacobi迭代与Gauss-Seidel迭代均发散方程组〔1〕写出解此方程组的雅可比法迭代公式;〔2〕证明当时,雅可比迭代法收敛;解:Jacobi迭代格式: 当时,系数矩阵为严格对角占优矩阵,故Jacobi迭代收敛对下面的线性方程组变化为等价的线性方程组,使之应用Jacobi迭代法和G-S迭代法均收敛,写出变化后的线性方程组及Jacobi迭代法和G-S迭代法的迭代公式,并说明收敛的理由解:将原线性方程组中方程顺序作重排得等价的方程组: 由于该方程组系数矩阵为严格对角占优矩阵,故Jacobi迭代与Gauss-Seidel迭代均收敛 Jacobi迭代格式:Gauss-Seidel迭代格式:设,,试给出的范围确保方程组的Jacobi迭代法及Gauss-Seidel迭代法收敛的充分必要条件 解:Jacobi迭代矩阵,Gauss-Seidel迭代矩阵 , 可见,Jacobi迭代与Gauss-Seidel迭代收敛的充分必要条件为:求,设,求和,试计算和这里p=1,2,∞线性方程组用Jacobi迭代法是否收敛,为什么?其中解:Jacobi迭代矩阵因为:,故Jacobi迭代收敛设线性方程组:,试给出Gauss-Seidel迭代格式讨论由Gauss-Seidel迭代所产

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