2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Метод простых итераций
Сообщение17.11.2010, 07:49 
Найти методом простых итераций приближенное решение линейной системы.
$
\left\{ \begin{array}{l}
5,4$x_{1}-2,3$x_{2}+3,4$x_{3}=-3,5 \\

4,2$x_{1}+1,7$x_{2}-2,3$x_{3}=2,7\\

3,4$x_{1}+2,4$x_{2}+7,4$x_{3}=1,9 \\
\end{array} \right.

$

Решение:
$
\left\{ \begin{array}{l}

x_{1}=0,43$x_{2}-0,63$x_{3}-0,65 \\
x_{2}=-2,47$x_{1}+1,35$x_{3}+1,59\\
x_{3}=-0,46$x_{1}-0,33$x_{2}+0,26 \\
\end{array} \right.



 x^(0)=\left( \begin{array}{cc} -0,65  \\
1,59\\ 0,25  \end{array} \right)

\left\{ \begin{array}{l}

x_{1}^1=0,43*1,59-0,63*0,25-0,65=-0,12 \\
x_{2}^1=-2,47*(-0,65)+1,35*0,25+1,59=3,68\\
x_{3}^1=-0,46*(-0,65)-0,331,59+0,26=0,034 \\
\end{array} \right.



x^(1)=\left( \begin{array}{cc} -0,12 \\
3,68\\ 0,034  \end{array} \right)

$
и т.д.
дальнейшие вычисления ни к чему не приводят. Что делать дальше, подскажите пожалуйста.И как проверить условие сходимости?

 
 
 
 Re: Метод простых итераций
Сообщение17.11.2010, 08:37 
redroza в сообщении #376296 писал(а):
И как проверить условие сходимости?

Достаточным условием сходимости метода Якоби является диагональное преобладание исходной матрицы, здесь это условие грубо нарушается. Для разрешающей матрицы $B=\begin{pmatrix}0&0.4259&-0.6296\\-2.4706&0&1.3529\\-0.4595&-0.3243&0\end{pmatrix}$ достаточным условием сходимости является $\|B\|<1$, чего ни в одной из стандартных норм не наблюдается. Наконец, необходимым и достаточным условием является то, что все собственные числа матрицы $B$ по модулю меньше единицы, а тут это не так: $\lambda_1=0.2609+1.1858i$, $\lambda_2=0.2609-1.1858i$, $\lambda_3=-0.5219$. Так что увы, ничего со сходимостью не выйдет.

 
 
 
 Re: Метод простых итераций
Сообщение17.11.2010, 08:41 
Аватара пользователя
redroza в сообщении #376296 писал(а):
Найти методом простых итераций приближенное решение линейной системы.
$
\left\{ \begin{array}{l}
5,4$x_{1}-2,3$x_{2}+3,4$x_{3}=-3,5 \\

4,2$x_{1}+1,7$x_{2}-2,3$x_{3}=2,7\\

3,4$x_{1}+2,4$x_{2}+7,4$x_{3}=1,9 \\
\end{array} \right.

$
Сначала от второго уравнения отнимите первое и прибавьте третье. И не округляйте до двух знаков, пусть компьютер сам округляет.

 
 
 
 Re: Метод простых итераций
Сообщение17.11.2010, 08:54 
Спасибо.

TOTAL в сообщении #376306 писал(а):
Сначала от второго уравнения отнимите первое и прибавьте третье. И не округляйте до двух знаков, пусть компьютер сам округляет.


Тогда это получается метод Гауса?

 
 
 
 Re: Метод простых итераций
Сообщение17.11.2010, 08:57 
redroza в сообщении #376309 писал(а):
Тогда это получается метод Гауса?

Нет, это лишь подготовительный трюк, который обеспечит диагональное преобладание (по столбцам) -- и, значит, дальнейшую сходимость метода Якоби. Жульничество, конечно.

 
 
 
 Re: Метод простых итераций
Сообщение17.11.2010, 09:05 
Спасибо, попробую)

 
 
 
 Re: Метод простых итераций
Сообщение17.11.2010, 14:25 
Вот что получилось, но ответ не сходится.
От второго уравнения отняла первое и прибавила третье:
$
\left\{ \begin{array}{l}
5,4$x_{1}-2,3$x_{2}+3,4$x_{3}=-3,5 \\

2,2$x_{1}+6,4$x_{2}+1,7$x_{3}=1,1\\

3,4$x_{1}+2,4$x_{2}+7,4$x_{3}=1,9 \\
\end{array} \right.

\left\{ \begin{array}{l}
x_{1}=0,4259$x_{2}-0,6296$x_{3}-0,6482 \\

x_{2}=-0,3438$x_{1}-0,2656$x_{3}+0,1719\\

$x_{3}=-0,4596$x_{1}-0,3243$x_{2}+0,2568 \\
\end{array} \right.\\



Остальные вычисления делала в Excel          \\
n  -----  x1  ------------   x2  --------------- x3  \\
0	-0.6482	  0.1719	                 0.2568 \\
1	-0.73666907	0.32654508	0.49896555 \\
2	-0.823273161	0.292641576	0.489474535 \\
3	-0.83173712	0.324936876	0.540272682 \\
4	-0.849965065	0.314354798	0.533689351\\
5	-0.850327107	0.322370098	0.545498683\\
6	-0.854348546	0.319358009	0.543065716\\
7	-0.854099599	0.321386776	0.545890789\\
8	-0.855014213	0.320550848	0.545118444\\
9	-0.854883966	0.321070428	0.545809892\\
10	-0.855098013	0.320842	0.545581531\\
11	-0.855051524	0.320976242	0.545753986\\
12	-0.855102928	0.320914455	0.545689085\\
13	-0.855088381	0.320949366	0.545732748\\
14	-0.855101003	0.320932768	0.545714741\\
15	-0.855096735	0.32094189	0.545725925\\
16	-0.855099891	0.320937452	0.545721005\\
17	-0.855098684	0.320939844	0.545723894\\
18	-0.855099484	0.320938661	0.545722564\\
19	-0.85509915	0.32093929	0.545723315\\
\\
Получается x_{1}=-0,855, x_{2}=0,3209 , x_{3}=0,5457. 

А должно быть x_{1}=0,018 x_{2}=1,3058, x_{3}=-0,1751.
$
Где ошибка?

 
 
 
 Re: Метод простых итераций
Сообщение17.11.2010, 14:37 
Аватара пользователя
redroza в сообщении #376442 писал(а):
Где ошибка?
Например, неправильно записано второе уравнение.

 
 
 
 Re: Метод простых итераций
Сообщение17.11.2010, 15:28 
Все разобралась, всем спасибо!

 
 
 [ Сообщений: 9 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group