<<
>>

3.1. Метод простых итераций для решения систем линейных алгебраических уравнений.

Рассмотрим решение этой системы методом простых итераций. Для применения этого метода необходимо предварительно преобразовать систему (12) к виду

, (13)

где матрица такова, что выполнены достаточные условия сходимости итерационного процесса : или .

Зададим произвольно начальный вектор приближения и подставим его в правую часть преобразованной системы уравнений. Получим первое приближение . Аналогично получим . Итак, итерационная формула

(14)

или в координатной форме:

(15)

осуществляет итерации по “совокупности координат”. Последовательность векторов , полученных по этой формуле, сходится к решению, если выполнены вышеприведенные достаточные условия сходимости.

Пусть , тогда, переходя к пределу в равенстве (14), имеем

или имеет место формула (13). Следовательно, вектор - решение системы.

Если в исходной системе (12) преобладание диагональных элементов над остальными коэффициентами значительное, то сходимость итерационного процесса обеспечена. В этом случае переход от исходной системы (12) к виду (13) можно осуществить путем деления каждого уравнения системы (12) на коэффициент , формирования столбца в левой части и переноса остальных членов в правую часть.

Введем обозначения . Тогда

.

Рабочая формула итерационного процесса имеет в этом случае следующий вид:

Начальное приближенное решение можно взять произвольно, например, равным столбцу свободных членов . Далее последовательно получаются приближения . Если для преобразованной системы (13) выполнено по меньшей мере одно из достаточных условий сходимости, то процесс итераций (14) сходится к единственному решению этой системы, независимо от выбора начального приближения.

Для системы (12) метод итераций сходится, если выполнены неравенства , т.е. модули диагональных коэффициентов в каждом уравнении больше суммы модулей всех остальных коэффициентов (не считая свободных членов).

Итерационный процесс следует закончить, когда два последовательных приближения близки между собой по норме , где - заданная точность.

<< | >>
Источник: Численные методы. Лекции. 2016

Еще по теме 3.1. Метод простых итераций для решения систем линейных алгебраических уравнений.:

  1. Глава III. Пути и средства увеличения вывоза наших товаров и уменьшения нашего потребления иностранных товаров