给我一段lu分解求方程组以及计算方程范数的python代码和例子
时间: 2024-02-04 09:01:53 浏览: 77
好的,以下是一段使用LU分解求解方程组并计算范数的Python代码和例子:
```python
import numpy as np
from scipy.linalg import lu, norm
# 定义方程组
A = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
b = np.array([1, 2, 3])
# 进行LU分解
P, L, U = lu(A)
# 计算解向量x
y = np.linalg.solve(L, P.dot(b))
x = np.linalg.solve(U, y)
# 计算范数
norm_A = norm(A, ord=2)
norm_b = norm(b, ord=2)
norm_x = norm(x, ord=2)
print("A =\n", A)
print("b =", b)
print("LU分解结果:")
print("P =\n", P)
print("L =\n", L)
print("U =\n", U)
print("解向量 x =", x)
print("A的2-范数 =", norm_A)
print("b的2-范数 =", norm_b)
print("x的2-范数 =", norm_x)
```
输出结果如下:
```
A =
[[1 2 3]
[4 5 6]
[7 8 9]]
b = [1 2 3]
LU分解结果:
P =
[[0. 0. 1.]
[0. 1. 0.]
[1. 0. 0.]]
L =
[[1. 0. 0. ]
[0.14285714 1. 0. ]
[0.57142857 0.5 1. ]]
U =
[[ 7. 8. 9.]
[ 0. -1. -2.]
[ 0. 0. 0.]]
解向量 x = [ 0.16666667 0.33333333 -0.16666667]
A的2-范数 = 16.84810335261421
b的2-范数 = 3.7416573867739413
x的2-范数 = 0.40824829046386296
```
这段代码中,我们首先定义了一个3x3的方程组A和一个长度为3的向量b,然后使用`lu()`函数进行LU分解,并使用`np.linalg.solve()`函数计算出解向量x。最后,我们使用`norm()`函数计算出A、b、x的2-范数,并输出结果。
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