CM_FAQ1 (1135262)
Текст из файла
-
FAQ: Численные Методы, часть I
-
Системы линейных алгебраических уравнений: прямые методы
-
1. Связь метода Гаусса с разложением матрицы на множители.
См. [2], стр. 151; [3], стр. 43 (2.3); [6], стр. 17.
Рассмотрим простейший вариант метода Гаусса для решения СЛАУ вида Ax=b. Нетрудно показать, что в процессе прямого хода фактически происходит разложение матрицы А в произведение вида A=LU, где L - нижнетреугольная и U - верхнетреугольная матрицы. Такое разложение получило название LU-разложения.
Если найдено LU-разложение матрицы А, то дальнейшее решение системы Ax=b с произвольной правой частью b сводится к следующей схеме: 1) Ly=b, 2) Ux=y.
Теорема 1.1. Если все главные миноры матрицы А отличны от нуля, то ее LU-разложение единственно.
В современных программах, реализующих метод Гаусса, вычисления разбиваются на два основных этапа. Первый этап - это вычисление LU-разложения матрицы системы; на этом этапе производится основная масса вычислений - примерно (2/3)m3 операций. Второй этап - обработка правых частей и вычисление решений.
-
2. Обращение матрицы методом Гаусса-Жордана.
См. [6], стр. 30; [3], стр. 36 (2.1), [7], стр. 19.
Задача обращения матрицы. Будем искать для невырожденной матрицы А обратную A-1=V. Равенство AV=E равносильно совокупности равенств Av1=e1, Av2=e2 , ... , Avn=en , где vi и ei - столбцы матриц V и Е. Данная совокупность линейных уравнений с различными правыми частями решается произвольным методом.
Метод Гаусса-Жордана отличается от метода Гаусса в следующем. На i шаге прямого хода исключение переменной xi производится не только из уравнений i+1, i+2, ... , n, как в методе Гаусса, а из всех уравнений системы, кроме i-го. В результате прямого хода матрица системы приводится к единичному виду, и нет необходимости в обратном ходе.
-
3. Метод квадратного корня решения систем линейных уравнений.
Также известен как метод Холецкого;
См. [2], стр. 158; [3], стр. 96 (2.9), [6], стр. 34; [7], стр. 23.
Метод применяется для симметрических положительно определенных матриц A. Будем искать разложение вида A=LLT, где L - нижнетреугольная матрица.
Формулы для вычисления разложения Холецкого:
, (j = i+1,...,n) (3.1)
Вычисление производится последовательно для i=1,2,..,n. Если найдено разложение Холецкого матрицы А, то дальнейшее решение системы Ax=b с произвольной правой частью b сводится к следующей схеме: 1) Ly=b, 2) LTx=y.
Достоинства метода: асимптотическая скорость, экономия памяти, гарантированная устойчивость. Недостатки: неуниверсальность, необходимость в операции вычисления квадратного корня.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.