Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МетодГаусса

.pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
74.04 Кб
Скачать

ТЕОРЕМА ОБ LU-РАЗЛОЖЕНИИ

Пусть все угловые миноры матрицы А отличны от нуля, j 0, j=1,2 ,... , m. Тогда матрицу А можно представить, причем единственым образом, в виде

произведения

A=LU ,

(1)

 

где L – нижняя треугольная матрица с ненулевыми диагональными элементами, U – верхняя треугольная матрица, на диагонали которой стоят единицы.

1 =a11 , 2

=det a21 a22 ,... ,

m =det A

(2)

 

a11 a12

 

 

l11

0

 

0

 

 

1

u12

u1m

 

L=

 

l12

l22

 

0

 

(3)

U =

0

1

u2m

(4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lm1 l m2 lmm

 

0

0

 

1

 

МЕТОД ГАУССА

Пусть дано уравнение:

A x= ̄f

 

 

 

(5)

 

 

 

 

 

 

 

̄

 

 

 

 

 

 

LU xf

 

 

 

(6)

 

 

̄

 

 

 

 

 

Решение системы уравнений (6):

 

 

 

 

 

̄ ̄

(7)

y

1

̄ (9)

 

=L

 

f

 

U x=y

 

̄

 

 

 

 

L yf (8)

 

 

 

 

x=U

1

y

(10)

̄

 

 

 

 

 

̄

 

 

̄

 

Покомпонентный вид:

{a11 x1+a12 x2+ +a1m xm= f a21 x1+a22 x2+ +a2m xm= f

am1 x1+am2 x2+ +amm xm= f

1

 

x1+u12 x2+ +u1m xm= y1

 

0 +x2+ +u2m xm= y2 (12)

2

 

m

(11)

{0+0+ +xm=ym

m

xk= ykukj x j , k =m ,1 (13)

j=k+1

АЛГОРИТМ МЕТОДА ГАУССА

 

 

 

 

 

 

Начало

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k :=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k :=m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k m1

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k :=k 1

k :=k +1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i :=k +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f k akj x j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

im

 

 

 

 

 

 

xk :=

 

 

 

 

j =k +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

akk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tik =aik /akk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f i= f itik ak

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j :=k +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i :=i+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j := j+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aij=aijtik akj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конец

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Алгоритм метода Гаусса