1. 简答题 请编写MATLAB函数 thomas.m,使用追赶法(Thomas)求解一个给定的三对角占优线性方程组 Ax=b 的解。要求程序运行后可以返回系数矩阵(阶数不限)的 LU 分解结果,以及对应方程组的解 x。
时间: 2024-09-15 20:09:22 浏览: 57
```matlab
% 定义thomas函数,用于追赶法则求解三对角线性方程组Ax = b
function [L, U, x] = thomas(A, b)
% 检查输入是否满足三对角条件
if any(isdiag(A) == false | abs(diag(A)) <= eps*max(abs(A(:))))
error('The matrix must be a strictly diagonally dominant tridiagonal matrix.');
end
n = size(A, 1); % 获取方程组的维度
L = eye(n); % 初始化下三角矩阵L
U = A; % 初始上三角矩阵U等于原始系数矩阵A
% 使用追赶法计算L和U
for i = 1:n-1
L(i+1,i) = U(i+1,i) / U(i,i);
U(i+1,:) = U(i+1,:) - L(i+1,i)*U(i,:);
end
% 计算x向量
x = zeros(1,n);
x(n) = b(n) / U(n,n);
for i = n-1:-1:1
x(i) = (b(i) - U(i,i+1:end)*x(i+1:end)) / U(i,i);
end
% 返回LU分解的结果和解
return
end
```
在这个MATLAB函数中,我们首先检查输入矩阵是否为严格的三对角占优矩阵。然后,我们初始化L矩阵为单位矩阵,U矩阵为A。使用追赶法逐行更新L和U,最后通过回代过程计算出x。该函数会返回LU分解的L和U矩阵,以及对应的解x。
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