利用LU分解法和迭代法求解如下方程组 3x1+5x2-6x3=1 5x1-7x2+5x3=-3 7x1+11x2-8x3=10
时间: 2024-10-22 12:06:34 浏览: 30
方程组的数值解法MATLAB程序_Jacobi迭代法求方程组_lu分解_
利用LU分解法和迭代法求解线性方程组是一种数值计算技术,适用于大型稀疏矩阵的情况,因为直接解法可能会非常耗时。对于给定的系数矩阵A和常数向量b:
```
[ 3 5 -6 ] [ x1 ] [ 1 ]
[ 5 -7 5 ] * [ x2 ] = [ -3 ]
[ 7 11 -8 ] [ x3 ] [ 10 ]
```
首先,我们要对这个矩阵做LU分解,将它分解成两个下三角矩阵L(单位低阶三角形矩阵)和上三角矩阵U(非零元素都在主对角线上及上方)的形式:
```
L * U = A
```
然后我们可以用迭代法(例如GMRES、CG等)逐步求解。步骤如下:
1. 初始化猜测解向量x^0通常设为零向量。
2. 使用当前的LU分解和已知的b,迭代更新解向量:
```
z = L^T * b
x^{k+1} = x^k + M^{-1}(z)
```
其中M是U的一个修改版(例如在实际应用中可能加上某种阻尼),防止系统不稳定。
3. 迭代直到达到预定的精度标准(比如解向量改变很小或者残差足够小)。
注意,LU分解通常是预先完成的,而迭代则在每次求解新问题时进行。这有助于减少总计算时间,并且适合处理大型未知数数量的问题。
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