对于一个线性方程组,使用共轭梯度法进行迭代并绘制图像,写出matlab的程序

时间: 2024-04-07 19:33:53 浏览: 59
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matlab实现共轭梯度算法 程序源码.zip

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当使用共轭梯度法迭代解线性方程组时,并绘制迭代过程的收敛曲线,可以编写如下的MATLAB程序: ```matlab function x = conjugate_gradient(A, b, x0, tol, max_iter) r = b - A * x0; p = r; rsold = r' * r; residual = zeros(max_iter, 1); for k = 1:max_iter Ap = A * p; alpha = rsold / (p' * Ap); x = x0 + alpha * p; r = r - alpha * Ap; rsnew = r' * r; residual(k) = sqrt(rsnew); % 记录每次迭代的残差 if residual(k) < tol residual = residual(1:k); % 仅保留有效的迭代步数 break; end p = r + (rsnew / rsold) * p; rsold = rsnew; end % 绘制收敛曲线 figure; plot(1:length(residual), residual, 'b.-'); xlabel('迭代步数'); ylabel('残差'); title('共轭梯度法收敛曲线'); end ``` 在代码中,`A`是线性方程组的系数矩阵,`b`是右侧常数向量,`x0`是初始解向量,`tol`是迭代收敛的容忍误差,`max_iter`是最大迭代次数。函数返回求解得到的近似解向量`x`。 你可以根据具体的线性方程组进行调用,并观察收敛曲线。例如,假设有一个3x3的系数矩阵A和3x1的常数向量b,可以使用以下代码进行调用: ```matlab A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]; b = [10; 11; 12]; x0 = zeros(size(b)); tol = 1e-6; max_iter = 1000; x = conjugate_gradient(A, b, x0, tol, max_iter); disp(x); ``` 这将输出线性方程组的近似解,并绘制收敛曲线。请注意,这只是共轭梯度法的一个简单示例,你可以根据实际需求进行调整和改进。
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