线性方程组迭代法_第1页
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文档简介

线性方程组迭代法对方程组做等价变换如:令,则我们可以构造序列若同时:所以,序列收敛与初值得选取无关定义(收敛矩阵)称B为收敛矩阵、定理:即:矩阵B为收敛矩阵当且仅当B得谱半径<1由知,若有某种范数则迭代收敛、4、1Jacobi迭代法格式很简单:4、2Gauss－Seidel

迭代法在Jacobi迭代中,使用最新计算出得分量值,即

迭代矩阵记A=-L-UD易知,Jacobi迭代有

迭代矩阵JacobiiterationGauss-Seideliteration计算x(k+1)时需要x(k)得所有分量,因此需开两组存储单元分别存放x(k)和x(k+1)计算xi(k+1)时只需要x(k)得i+1~n个分量,因此x(k+1)得前i个分量可存贮在x(k)得前i个分量所占得存储单元,无需开两组存储单元、迭代公式:例用Gauss-seidel迭代法解方程组Ax=b计算结果:12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流4、3逐次超松弛迭代法(SOR)记则可以看作在前一步上加一个修正量。若在修正量前乘以一个因子,有对Gauss－Seidel迭代格式整理得引入松弛因子写成分量形式,有迭代矩阵

SOR方法收敛得快慢与松弛因子得选择有密切关系、但就是如何选取最佳松弛因子,即选取=*,使(B

)达到最小,就是一个尚未很好解决得问题、实际上可采用试算得方法来确定较好得松弛因子、经验上可取1、4<<1、6、4、4迭代法得收敛性定义

设有矩阵序列及,如果则称收敛于,记为一些关于收敛得定义及定理定理定理设,则其中为得谱半径。定理(迭代法基本定理)设有方程组对于任意初始向量及任意,解此方程组得迭代法收敛得充要条件就是定义称为迭代法得收敛速度、定理(迭代法收敛得充分条件)如果方程组得迭代公式为,且迭代矩阵得某一种范数,则1)迭代法收敛,即对任取,有

2)3)实际计算中,通常利用作为控制迭代得终止条件、不过要注意,当时,较大,尽管已非常小,但误差向量得模可能很大,迭代法收敛将就是缓慢得、特别得,Jacobi迭代法收敛G-S迭代法收敛SOR迭代法收敛

定理

若SOR方法收敛,则0<<2、

证设SOR方法收敛,则(B

)<1,所以|det(B

)|=|1

2…n|<1而det(B

)=det[(D-

L)-1((1-

)D+

U)]

=det[(E-

D-1L)-1]det[(1-

)E+

D-1U)]

=(1-

)n于就是|1-

|<1,或0<<2

定理

设A就是对称正定矩阵,0<<2时,则解方程组

Ax=b得SOR方法收敛、

注意得问题(2)Jacobi迭代法和Gauss-Seidel迭代法得收敛性没有必然得联系:即当Gauss-Seidel法收敛时,Jacobi法可能不收敛;而Jacobi法收敛时,Gauss

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