请使用MATLAB编写程序.用Jacobi解如下方程组(误差为0.5*106),并尝试选取不同松弛因子w,列表观察算法的收敛速度
时间: 2024-10-17 21:06:06 浏览: 29
在MATLAB中,你可以使用迭代法中的Jacobi方法求解线性方程组。以下是一个基本的示例程序,它会使用Jacobi方法来解决给定的方程组,并显示不同松弛因子w对收敛速度的影响:
```matlab
% 定义矩阵A和向量b (假设它们已经存在)
A = ...; % 填入你的系数矩阵
b = ...; % 填入你的常数项向量
% 确定初始猜测和最大迭代次数
x0 = zeros(size(A,2)); % 初始猜测为零向量
maxIter = 1000;
tolerance = 5e-7; % 设置误差阈值
% 创建一个w数组,我们可以测试不同松弛因子
ws = [0.5 0.7 0.9]; % 放置你想要测试的松弛因子
results = struct('converged', {}, 'iterations', {}, 'error', {}); % 结果结构
for i = 1:length(ws)
w = ws(i);
error历史 = [];
for iter = 1:maxIter
% 使用Jacobi方法更新x
x_new = (diag(A) ./ (diag(A) - w * offdiag(A))) .* b;
% 记录当前的误差
error = norm(x_new - x0, 'fro');
error_history = [error_history, error];
% 检查是否达到误差容忍度
if error < tolerance
results.converged{i} = true;
break;
end
% 更新x
x0 = x_new;
end
results.iterations{i} = iter; % 存储所需的迭代次数
results.error{i} = error_history; % 存储每次迭代的误差
end
% 可视化结果
figure;
plot(ws, results.error.', '-o', 'LineWidth', 2);
xlabel('Relaxation Factor (w)');
ylabel('Error');
title(['Convergence of Jacobi Method with Different Relaxation Factors (' num2str(tolerance*1e6) ' <= |error|)']);
% 显示收敛情况
disp(results);
```
在这个程序中,我们首先设置了一个循环,针对每个松弛因子`w`运行Jacobi方法,然后检查是否达到指定的误差门槛。每次迭代都会记录误差的历史数据。最后,我们将收敛速度可视化以及打印出结果。
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