Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Завдання: виконати LU-розклад матриціСодержание книги
Поиск на нашем сайте
Будемо записувати матриці L та U разом.
1. Рахуємо перший рядок матриці U: U11 = A11 U12 = A12 U13 = A13 U14 = A14
2. Рахуємо перший стовпчик матриці L: L21 = A21/U11 L31 = A31/U11 L41 = A41/U11
3. Рахуємо другий рядок матриці U: U22 = A22 – L21∙U12 U23 = A23 – L21∙U13 U24 = A24 – L21∙U14
4. Рахуємо другий стовпчик матриці L: L32 = (A32 – L31∙U12)/U22 L42 = (A42 – L41∙U12)/U22
5. Рахуємо третій рядок матриці U: U33 = A33 – L31∙U13 – L32∙U23 U34 = A34 – L31∙U14 – L32∙U24
6. Рахуємо третій стовпчик матриці L: L43 = (A43 – L41∙U13 – L42∙U23)/U33
7. Рахуємо четвертий рядок матриці U: U44 = A44 – L41∙U14 – L42∙U24 – L43∙U34
Маємо відповідь – зверху матриця U, знизу – матриця L. 1.1.2 Завдання для самостійної роботи Виконайте LU-розклад матриці
Завдання № 1
| 2 1 2 | | 2 -2 5 | | -4 1 -3 |
Завдання № 2
| -3 4 3 | | 6 -6 -4 | | -6 6 6 |
Завдання № 3
| -2 2 -3 | | 2 -6 5 | | 2 2 3 |
Завдання № 4
| -4 1 4 | | 4 -4 -6 | | 8 -5 -6 |
Завдання № 5
| -4 3 4 | | -4 2 1 | | -4 2 -1 |
Завдання № 6
| -3 3 2 | | -6 7 3 | | -6 4 3 |
Завдання № 7
| 1 1 -1 | | -4 -2 1 | | -2 6 -6 |
Завдання № 8
| 3 -3 -1 | | 9 -8 -2 | | -3 2 3 |
Завдання № 9
| 4 -1 -4 | | 8 1 -7 | | 4 2 -2 |
Завдання № 10
| -2 -1 -3 | | 4 -2 2 | | 4 -6 2 |
Завдання № 11
| -2 2 -3 | | 2 2 5 | | -2 -2 -1 |
Завдання № 12
| 4 -3 1 | | -8 8 1 | | 8 -8 2 |
Завдання № 13
| -3 3 -3 | | -3 7 -7 | | 6 6 -9 |
Завдання № 14
| -2 -1 -4 | | 4 -2 7 | | -4 2 -9 |
Завдання № 15
| 3 -2 -1 | | -3 3 2 | | 6 -3 -5 |
Завдання № 16
| -2 -1 -2 | | 2 -1 3 | | -4 -8 2 |
Завдання № 17
| -2 4 4 | | 4 -6 -5 | | -4 6 1 |
Завдання № 18
| 2 -3 2 | | -6 6 -5 | | 2 6 -5 |
Завдання № 19
| 2 -2 1 | | 6 -3 1 | | 4 5 -1 |
Завдання № 20
| 3 -3 -1 | | -3 4 3 | | 6 -5 -3 |
Завдання № 21
| -2 1 1 | | 6 -2 -5 | | -6 5 3 |
Завдання № 22
| 4 -4 1 | | 4 -3 -2 | | 4 -3 2 |
Завдання № 23
| 1 2 -1 | | -3 -7 5 | | -2 -2 2 |
Завдання № 24
| -3 -1 -2 | | -3 -2 -3 | | 6 -1 -1 |
Завдання № 25
| 3 1 -4 | | -3 2 3 | | 3 4 -2 |
Завдання № 26
| 2 -2 3 | | 6 -7 5 | | 2 -1 3 |
Завдання № 27
| 2 3 -2 | | -2 -6 4 | | -6 -3 6 |
Завдання № 28
| -1 -2 2 | | 2 6 -8 | | -2 -8 9 |
Завдання № 29
| 3 3 -1 | | 3 5 -4 | | -3 -1 -4 |
Завдання № 30
| -4 3 -3 | | 4 -1 6 | | 4 -5 -4 |
Завдання № 31
| 1 2 -3 | | -1 -4 5 | | -1 4 -7 |
Завдання № 32
| 2 -3 2 | | 2 -6 3 | | -4 9 -9 | Завдання: розв'язати систему лінійних рівнянь за відомим LU-розкладом Нехай ми маємо систему:
та відомий LU-розклад: , Розв'яжемо рівняння Ly = b y1 = b1 = –3.0000 y2 = b2 – L21 ∙ y1 = 6.0000 y3 = b3 – L31 ∙y1 – L32 ∙ y2 = 8.0000
Розв'яжемо рівняння Ux = y x3 = y3 / U33 = 1.0000 x2 = (y2 – U23 ∙ x3) / U22 = –1.0000 x1 = (y1 – U12 ∙ x2 – U13 ∙ x3) / U11 = 1.0000
Відповідь: x = | 1 -1 1 |T 1.1.4 Завдання для самостійної роботи Розв’яжіть систему лінійних рівнянь за відомим LU-розкладом
Завдання № 1
| 1 -4 -3 | |x1| |-5| | 1 -2 -1 | x |x2| = |-1| | 1 -2 -4 | |x3| |-4| U: | 1 -4 -3 | | 0 2 2 | | 0 0 -3 | L: | 1 0 0 | | 1 1 0 | | 1 1 1 |
Завдання № 2
|-2 1 1 | |x1| | 2| | 4 -3 1 | x |x2| = | 0| |-2 2 -1 | |x3| | 0| U: |-2 1 1 | | 0 -1 3 | | 0 0 1 | L: | 1 0 0 | |-2 1 0 | | 1 -1 1 |
Завдання № 3
| 3 3 -3 | |x1| | 3| | 6 3 -5 | x |x2| = | 4| |-3 -6 6 | |x3| |-3| U: | 3 3 -3 | | 0 -3 1 | | 0 0 2 | L: | 1 0 0 | | 2 1 0 | |-1 1 1 |
Завдання № 4
| 3 -4 2 | |x1| | 0| |-6 6 -1 | x |x2| = |-1| | 9 -8 -3 | |x3| |-1| U: | 3 -4 2 | | 0 -2 3 | | 0 0 -3 | L: | 1 0 0 | |-2 1 0 | | 3 -2 1 |
Завдання № 5
| 3 1 -3 | |x1| | 1| | 3 -2 -2 | x |x2| = |-1| |-3 -4 3 | |x3| |-4| U: | 3 1 -3 | | 0 -3 1 | | 0 0 -1 | L: | 1 0 0 | | 1 1 0 | |-1 1 1 |
Завдання № 6
| 1 2 1 | |x1| | 4| | 1 -1 3 | x |x2| = | 3| |-1 4 -2 | |x3| | 1| U: | 1 2 1 | | 0 -3 2 | | 0 0 3 | L: | 1 0 0 | | 1 1 0 | |-1 -2 1 |
Завдання № 7
|-2 2 -2 | |x1| |-2| |-6 5 -5 | x |x2| = |-7| | 6 -7 4 | |x3| | 2| U: |-2 2 -2 | | 0 -1 1 | | 0 0 -3 | L: | 1 0 0 | | 3 1 0 | |-3 1 1 |
Завдання № 8
|-1 2 -2 | |x1| |-1| | 2 -8 6 | x |x2| = |-2| |-3 -2 1 | |x3| |-5| U: |-1 2 -2 | | 0 -4 2 | | 0 0 3 | L: | 1 0 0 | |-2 1 0 | | 3 2 1 |
Завдання № 9
| 1 -2 -4 | |x1| |-9| |-1 -1 2 | x |x2| = | 2| |-2 -2 3 | |x3| | 2| U: | 1 -2 -4 | | 0 -3 -2 | | 0 0 -1 | L: | 1 0 0 | |-1 1 0 | |-2 2 1 |
Завдання № 10
| 4 2 -3 | |x1| | 2| |-4 -3 4 | x |x2| = |-2| |-4 -4 3 | |x3| |-6| U: | 4 2 -3 | | 0 -1 1 | | 0 0 -2 | L: | 1 0 0 | |-1 1 0 | |-1 2 1 |
Завдання № 11
|-1 -2 4 | |x1| | 1| |-1 -6 2 | x |x2| = |-5| | 1 -2 -4 | |x3| |-5| U: |-1 -2 4 | | 0 -4 -2 | | 0 0 2 | L: | 1 0 0 | | 1 1 0 | |-1 1 1 |
Завдання № 12
| 2 -1 -2 | |x1| |-1| | 2 -3 1 | x |x2| = | 0| |-4 4 -2 | |x3| |-2| U: | 2 -1 -2 | | 0 -2 3 | | 0 0 -3 | L: | 1 0 0 | | 1 1 0 | |-2 -1 1 |
Завдання № 13
| 2 1 -4 | |x1| |-1| | 4 -2 -7 | x |x2| = |-5| | 2 5 -9 | |x3| |-2| U: | 2 1 -4 | | 0 -4 1 | | 0 0 -4 | L: | 1 0 0 | | 2 1 0 | | 1 -1 1 |
Завдання № 14
|-4 3 1 | |x1| |-4| |-8 5 6 | x |x2| = |-5| |-8 5 2 | |x3| |-9| U: |-4 3 1 | | 0 -1 4 | | 0 0 -4 | L: | 1 0 0 | | 2 1 0 | | 2 1 1 |
Завдання № 15
|-3 3 -4 | |x1| |-8| | 3 -6 6 | x |x2| = | 9| | 3 -9 4 | |x3| | 2| U: |-3 3 -4 | | 0 -3 2 | | 0 0 -4 | L: | 1 0 0 | |-1 1 0 | |-1 2 1 |
Завдання № 16
| 2 4 -1 | |x1| | 4| | 4 4 -3 | x |x2| = | 2| |-6 4 5 | |x3| | 8| U: | 2 4 -1 | | 0 -4 -1 | | 0 0 -2 | L: | 1 0 0 | | 2 1 0 | |-3 -4 1 |
Завдання № 17
| 1 3 -2 | |x1| | 5| | 3 5 -4 | x |x2| = | 9| | 1 -1 3 | |x3| | 2| U: | 1 3 -2 | | 0 -4 2 | | 0 0 3 | L: | 1 0 0 | | 3 1 0 | | 1 1 1 |
Завдання № 18
|-2 1 1 | |x1| | 0| | 4 -6 -4 | x |x2| = |-6| |-8 8 7 | |x3| | 7| U: |-2 1 1 | | 0 -4 -2 | | 0 0 1 | L: | 1 0 0 | |-2 1 0 | | 4 -1 1 |
Завдання № 19
| 3 -4 3 | |x1| | 4| |-3 1 1 | x |x2| = |-2| | 6 1 -9 | |x3| |-4| U: | 3 -4 3 | | 0 -3 4 | | 0 0 -3 | L: | 1 0 0 | |-1 1 0 | | 2 -3 1 |
Завдання № 20
|-1 1 -1 | |x1| | 0| | 1 -2 3 | x |x2| = | 0| |-2 1 4 | |x3| | 4| U: |-1 1 -1 | | 0 -1 2 | | 0 0 4 | L: | 1 0 0 | |-1 1 0 | | 2 1 1 |
Завдання № 21
| 2 -4 -3 | |x1| |-7| | 2 -2 -4 | x |x2| = |-4| | 4 -4 -5 | |x3| |-5| U: | 2 -4 -3 | | 0 2 -1 | | 0 0 3 | L: | 1 0 0 | | 1 1 0 | | 2 2 1 |
Завдання № 22
| 3 -1 -2 | |x1| |-2| |-6 1 2 | x |x2| = |-1| |-9 5 6 | |x3| | 8| U: | 3 -1 -2 | | 0 -1 -2 | | 0 0 -4 | L: | 1 0 0 | |-2 1 0 | |-3 -2 1 |
Завдання № 23
|-4 -2 3 | |x1| |-3| | 4 -1 -6 | x |x2| = |-3| | 4 -1 -2 | |x3| | 1| U: |-4 -2 3 | | 0 -3 -3 | | 0 0 4 | L: | 1 0 0 | |-1 1 0 | |-1 1 1 |
Завдання № 24
| 1 2 -2 | |x1| | 2| | 2 8 -7 | x |x2| = | 5| |-3 -2 6 | |x3| |-2| U: | 1 2 -2 | | 0 4 -3 | | 0 0 3 | L: | 1 0 0 | | 2 1 0 | |-3 1 1 |
Завдання № 25
|-2 4 -2 | |x1| |-2| |-2 8 -5 | x |x2| = |-4| | 8 -4 -5 | |x3| |-6| U: |-2 4 -2 | | 0 4 -3 | | 0 0 -4 | L: | 1 0 0 | | 1 1 0 | |-4 3 1 |
Завдання № 26
| 2 -2 -1 | |x1| |-1| |-6 5 6 | x |x2| = | 5| | 4 -3 -3 | |x3| |-2| U: | 2 -2 -1 | | 0 -1 3 | | 0 0 2 | L: | 1 0 0 | |-3 1 0 | | 2 -1 1 |
Завдання № 27
|-1 1 2 | |x1| | 5| | 3 -2 -3 | x |x2| = |-7| | 2 -1 1 | |x3| | 2| U: |-1 1 2 | | 0 1 3 | | 0 0 2 | L: | 1 0 0 | |-3 1 0 | |-2 1 1 |
Завдання № 28
|-3 2 1 | |x1| | 0| |-9 3 2 | x |x2| = |-4| | 9 -3 -4 | |x3| | 2| U: |-3 2 1 | | 0 -3 -1 | | 0 0 -2 | L: | 1 0 0 | | 3 1 0 | |-3 -1 1 |
Завдання № 29
|-2 -3 -3 | |x1| |-8| | 2 2 -1 | x |x2| = | 3| |-2 -2 -2 | |x3| |-6| U: |-2 -3 -3 | | 0 -1 -4 | | 0 0 -3 | L: | 1 0 0 | |-1 1 0 | | 1 -1 1 |
Завдання № 30
| 1 1 -1 | |x1| | 2| |-3 -1 1 | x |x2| = |-4| | 1 5 -3 | |x3| | 8| U: | 1 1 -1 | | 0 2 -2 | | 0 0 2 | L: | 1 0 0 | |-3 1 0 | | 1 2 1 | Розв’язок систем лінійних рівнянь методом Гауса-Зейделя Системи лінійних рівнянь за певних умов можна розв’язувати ітераційними методами. Для стрічкових матриць, елементи яких знаходяться майже виключно біля головної діагоналі, такий підхід може дати суттєвий виграш. Розглянемо приклад – нехай ми маємо систему з наступними даними: Виразимо з кожного рядка невідому xi, де і дорівнює індексу рядка, отримаємо: x1 = (1 + 1*x2 + 1*x3 – 0*x4)/4 x2 = (2 + 1*x1 – 0*x3 + 1*x4)/4 x3 = (0 + 1*x1 – 0*x2 + 1*x4)/4 x4 = (1 – 0*x1 + 1*x2 + 1*x3)/4 Ми отримали ітераційні формули, тепер підставимо в них значення xi. Для початку припустимо, що всі значення x рівні 0. ([ 0, 0, 0, 0 ]T). Для x1 отримаємо ¼ = 0.25. Для розрахунку x2 маємо оновлений вектор невідомих [ 0.25, 0, 0, 0 ]T, отже отримаємо x2= 0.5625. Для x3 маємо [ 0.25, 0.5625, 0, 0 ]T, отримаємо x3=0.0625. Для x4 маємо [ 0.25, 0.5625, 0.0625, 0 ]T, отримаємо x4=0.40625 Першу ітерацію виконано, тепер розрахунок повторюється спочатку. Критерієм закінчення ітераційного процесу може бути близькість значень вектора x на сусідніх ітераціях. Перед початком виконання ітераційного процесу необхідно пересвідчитися в тому, що ітераційна послідовність буде збігатися до розв’язку. Для цього добре підходить умова діагональної домінантності матриці А: якщо елементи головної діагоналі за модулем більші за суму модулів решти елементів рядків, в яких вони знаходяться, то ітераційний процес буде сходитися до розв’язку. У нашому прикладі на діагоналі знаходяться значення, які більші за решту значень в рядках: |4| > |1| + |1|.
Завдання: виконати одну ітерацію для знаходження розв'язку системи лінійних рівнянь методом Гауса-Зейделя Нехай ми маємо систему:
Виразимо з кожного рівняння x1, x2, x3: x1 = (3 – 1∙x2 – 2∙x3) / 6 x2 = (2 – 2∙x1 – 1∙x3 )/ 5 x3 = (3 – 2∙x1 – 1∙x2) / 6
Приймемо початкові значення вектора невідомих як |0; 0; 0|T Тоді: x1 = (3.0 – 1.0 ∙ 0.0 – 2.0 ∙ 0.0) / 6.0 = 0.50 x2 = (2.0 – 2.0 ∙ 0.5 – 1.0 ∙ 0.0) / 5.0 = 0.20 x3 = (3.0 – 2.0 ∙ 0.5 – 1.0 ∙ 0.2) / 6.0 = 0.30 1.2.2 Завдання для самостійної роботи
Виконайте розв’язок описаної вище задачі самостійно для наступних прикладів: Завдання № 1
| 5 -1 2 | |x1| | 7| | 3 -8 2 | x |x2| = |-9| |-1 -4 6 | |x3| | 3|
Завдання № 2
| 4 1 2 | |x1| | 8| | 3 -7 3 | x |x2| = |-8| |-1 1 4 | |x3| | 5|
Завдання № 3
|-8 4 2 | |x1| |-2| | 2 7 -4 | x |x2| = | 5| | 1 -3 -5 | |x3| |-7|
Завдання № 4
|-8 -2 3 | |x1| |-7| | 3 -8 -1 | x |x2| = |-6| |-1 -3 5 | |x3| | 1|
Завдання № 5
|-5 2 1 | |x1| |-5| | 3 -7 -1 | x |x2| = |-9| | 2 -4 7 | |x3| | 3|
Завдання № 6
| 6 2 -2 | |x1| | 6| | 1 -5 2 | x |x2| = |-2| | 3 2 -8 | |x3| |-3|
Завдання № 7
| 8 -3 -1 | |x1| | 3| |-1 -3 1 | x |x2| = |-2| | 1 -1 -3 | |x3| |-6|
Завдання № 8
| 4 -1 2 | |x1| | 5| |-3 6 -1 | x |x2| = | 2| | 4 -1 -7 | |x3| |-4|
Завдання № 9
| 6 -1 -2 | |x1| | 9| | 1 6 -4 | x |x2| = | 4| | 1 -1 6 | |x3| | 7|
Завдання № 10
| 9 -4 3 | |x1| | 8| | 1 -5 -3 | x |x2| = |-7| | 3 1 -6 | |x3| |-2|
Завдання № 11
| 7 -3 -3 | |x1| | 1| |-4 9 -4 | x |x2| = | 1| |-4 -2 9 | |x3| | 3|
Завдання № 12
|-6 3 1 | |x1| |-2| |-2 7 1 | x |x2| = | 6| |-1 3 -6 | |x3| |-4|
Завдання № 13
| 6 -1 1 | |x1| | 7| | 1 3 -1 | x |x2| = | 2| |-1 -3 5 | |x3| | 6|
Завдання № 14
| 7 -2 -4 | |x1| | 1| | 4 -7 -2 | x |x2| = |-5| | 2 2 5 | |x3| | 9|
Завдання № 15
|-5 3 -1 | |x1| | 0| | 2 -5 -1 | x |x2| = |-9| | 3 -1 6 | |x3| | 7|
Завдання № 16
| 3 1 -1 | |x1| | 3| | 4 -7 1 | x |x2| = |-8| |-2 -2 7 | |x3| | 8|
Завдання № 17
|-9 -3 3 | |x1| |-9| | 2 -7 -3 | x |x2| = |-8| | 3 -4 -8 | |x3| |-9|
Завдання № 18
| 6 -3 -1 | |x1| |-1| | 4 -6 -1 | x |x2| = |-9| |-1 2 6 | |x3| | 9|
Завдання № 19
|-6 -1 -2 | |x1| |-9| | 2 -7 -1 | x |x2| = |-6| |-3 -3 7 | |x3| | 1|
Завдання № 20
|-6 -1 2 | |x1| |-5| |-1 6 -4 | x |x2| = | 1| | 1 -2 4 | |x3| | 3|
Завдання № 21
| 7 -1 -4 | |x1| | 5| |-1 5 -1 | x |x2| = | 1| | 1 4 -6 | |x3| |-6|
Завдання № 22
|-3 1 -1 | |x1| |-3| |-1 -6 2 | x |x2| = |-5| | 3 -3 -8 | |x3| |-8|
Завдання № 23
|-6 -1 4 | |x1| |-5| | 1 -8 3 | x |x2| = | 0| | 1 1 -6 | |x3| |-9|
Завдання № 24
| 9 -3 -4 | |x1| | 7| |-1 -7 3 | x |x2| = |-3| |-1 -4 7 | |x3| | 8|
Завдання № 25
| 6 -4 1 | |x1| | 9| | 1 7 -3 | x |x2| = | 6| | 4 -1 -9 | |x3| |-2|
Завдання № 26
|-7 -2 1 | |x1| |-8| | 2 6 -3 | x |x2| = | 5| | 2 2 -7 | |x3| |-3|
Завдання № 27
| 9 -4 4 | |x1| | 9| |-1 7 2 | x |x2| = | 8| |-2 1 -7 | |x3| |-8|
Завдання № 28
|-5 2 -2 | |x1| |-3| |-1 4 -2 | x |x2| = | 5| | 4 2 -7 | |x3| | 1|
Завдання № 29
|-3 1 1 | |x1| |-1| | 1 6 -1 | x |x2| = | 6| | 3 -1 -8 | |x3| |-6|
Завдання № 30
|-7 -2 4 | |x1| |-7| |-4 6 1 | x |x2| = | 9| |-3 3 -8 | |x3| |-5| Розділ 2. Розв’язок нелінійних рівнянь
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-09-05; просмотров: 276; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.226.187.60 (0.01 с.) |