matlab编程用Jacobi选代法与 Gauss Seide选代法解下列方程组:x+2y-2z=6,x+y+z=6,2x+2y+z=11

时间: 2023-09-22 15:06:20 浏览: 91
### 回答1: Jacobi选代法与 Gauss Seide选代法是常用的迭代法,用于求解线性方程组 $Ax=b$ 的解 $x$。两种方法的基本思想相同,都是通过迭代不断调整解的近似值,使其更接近正确解的方法。 下面是用这两种方法解上述方程组的 Matlab 代码。 Jacobi选代法: ``` % Jacobi选代法求解线性方程组 % 输入: A, b, x0, tol, maxIter % 输出: x, iter function [x, iter] = Jacobi(A, b, x0, tol, maxIter) % 初始化 n = size(A, 1); x = x0; iter = 0; % 迭代求解 while iter < maxIter x_new = zeros(n, 1); for i = 1:n sigma = 0; for j = 1:n if j ~= i sigma = sigma + A(i,j)*x(j); end end x_new(i) = (b(i) - sigma) / A(i,i); end iter = iter + 1; if norm(x_new-x) < tol break; end x = x_new; end end ``` Gauss Seide选代法: ``` % Gauss Seide选代法求解线性方程组 % 输入: A, b, x0, tol, maxIter % 输出: x, iter function [x, iter] = GaussSeidel(A, b, x0, tol, maxIter) % 初始化 n = size(A, 1); x = x0; iter = 0; % 迭代求解 while iter < maxIter x_new = x; for i = 1:n sigma = 0; for j = 1:n if j ~= i sigma = sigma + A(i,j)*x_new(j); end end x_new(i) = (b(i) - sigma) / A(i,i); end iter = iter + 1; if norm(x_new-x) < tol break; end x = x_new; end end ``` ### 回答2: Jacobi选代法和Gauss Seide选代法是常用的迭代方法,用于求解线性方程组。 首先,我们可以将方程组写成矩阵形式:AX = B,其中 A是系数矩阵, X是未知向量,B是常数向量。对于给定的方程组,我们有: A = [1 2 -2; 1 1 1; 2 2 1] B = [6; 6; 11] X = [x; y; z] Jacobi选代法的迭代公式为:X(k+1) = D-1 (B - (L+U)X(k)),其中D是A的对角线矩阵,L是A的下三角矩阵,U是A的上三角矩阵,k是迭代次数。根据Jacobi选代法的迭代公式,我们可以得到如下迭代过程: 初始解:X(0) = [0; 0; 0] 第一次迭代:X(1) = D-1 (B - (L+U)X(0)) 第二次迭代:X(2) = D-1 (B - (L+U)X(1)) ... 直到满足收敛条件,即相邻两次迭代结果之差足够小。 Gauss Seide选代法的迭代公式为:X(k+1) = (D-L)-1 (B - U X(k)),其中D是A的对角线矩阵,L是A的下三角矩阵,U是A的上三角矩阵,k是迭代次数。根据Gauss Seide选代法的迭代公式,我们可以得到如下迭代过程: 初始解:X(0) = [0; 0; 0] 第一次迭代:X(1) = (D-L)-1 (B - U X(0)) 第二次迭代:X(2) = (D-L)-1 (B - U X(1)) ... 直到满足收敛条件,即相邻两次迭代结果之差足够小。 对于给定的方程组,我们可以根据上述迭代公式进行计算,不断进行迭代,直到满足收敛条件为止。最终得到近似解为X(k),其中k为迭代次数。 希望以上回答对您有帮助。 ### 回答3: Jacobi迭代法与Gauss-Seidel迭代法是两种常用的数值计算方法,用于解线性方程组。下面是使用这两种方法解下列方程组的过程: 给定方程组如下: 1)x + 2y - 2z = 6 2)x + y + z = 6 3)2x + 2y + z = 11 首先,我们需要将方程组转化为矩阵形式 AX = B,其中A是系数矩阵,X是未知量矩阵,B是常数矩阵。根据上述方程组,我们可以得到如下矩阵形式: A = [1 2 -2; 1 1 1; 2 2 1] X = [x; y; z] B = [6; 6; 11] 然后,我们可以使用Jacobi迭代法进行计算。该方法的迭代公式如下: X(k+1) = inverse(D) * (B - (L + U) * X(k)) 其中,D是A的对角矩阵,L是A的下三角矩阵,U是A的上三角矩阵。设定初始猜测解X(0)为[0; 0; 0]。 按照Jacobi迭代法的公式,我们可以得到如下迭代过程: - 第一次迭代: X(1) = inverse(D) * (B - (L + U) * X(0)) = inverse([1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]) * (B - ([0 2 -2; 1 0 1; 2 2 0] + [0 0 0; 0 0 0; 0 0 0]) * [0; 0; 0]) = [6; 6; 11] 由于X(1)与X(0)相差较大,需要继续迭代。 - 第二次迭代: X(2) = inverse(D) * (B - (L + U) * X(1)) = inverse([1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]) * (B - ([0 2 -2; 1 0 1; 2 2 0] + [0 0 0; 0 0 0; 0 0 0]) * [6; 6; 11]) = [6; 0; -2] 经过多次迭代,我们可以得到Jacobi迭代法的解为X = [6; 0; -2]。 同样的,可以使用Gauss-Seidel迭代法进行计算。该方法与Jacobi迭代法的区别在于计算每个未知量时,使用已经更新过的新近似值。 按照Gauss-Seidel迭代法的公式,我们可以进行类似的迭代过程,最终得到Gauss-Seidel迭代法的解为X = [5.4; -0.6; -1.8]。 通过使用Jacobi选代法与Gauss-Seide选代法,我们可以求得给定方程组的解。

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