利用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: 2023-01-11 16:55:36 浏览: 157
好的,我来解释一下 Jacobi 选择代数迭代法和 Gauss-Seidel 选择代数迭代法。
Jacobi 选择代数迭代法是一种用于求解线性方程组的迭代法,它每次迭代都需要计算所有的未知变量。如果方程组有 n 个未知变量,那么每次迭代的时间复杂度为 O(n)。它的迭代公式如下:
x_i^{(k+1)}=\frac{1}{a_{ii}}\left(b_i-\sum_{j\neq i}a_{ij}x_j^{(k)}\right)
其中 x_i^{(k)} 表示第 k 次迭代时第 i 个未知变量的值,a_{ii} 表示系数矩阵 A 的第 i 行第 i 列的元素,b_i 表示常数向量 b 的第 i 个元素,a_{ij} 表示系数矩阵 A 的第 i 行第 j 列的元素。
下面是用 Jacobi 选择代数迭代法求解上述方程组的 Matlab 代码:
```
% 输入系数矩阵 A 和常数向量 b
A = [2 -2 -2; 1 1 1; 2 2 1];
b = [6; 6; 11];
% 设置精度要求 eps 和最大迭代次数 maxIter
eps = 1e-6;
maxIter = 1000;
% 设置初始值 x0
x0 = [0; 0; 0];
% Jacobi 选择代数迭代法求解线性方程组
[x, iter] = Jacobi(A, b, x0, eps, maxIter);
% 输出结果
fprintf('迭代次数:%d\n', iter);
fprintf('解向量
相关问题
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
### 回答1:
Jacobi迭代法是一种用于解决线性方程组的迭代法。具体来说,它可以用于解决形如Ax=b的方程组,其中A是一个系数矩阵,b是常数向量,x是未知向量。
这种方法的基本思路是:对于给定的方程组Ax=b,首先选择一组初始解x(0),然后不断迭代,通过计算每一个方程的右边的值,来更新未知向量x的每一个元素的值,直到满足精度要求为止。
下面是使用Jacobi迭代法求解上述方程组的matlab程序:
```
% 给定方程组的系数矩阵和常数向量
A = [2 -2 -2; 1 1 0; 2 2 1];
b = [6; 6; 11];
% 选择初始解
x0 = [0; 0; 0];
% 设置迭代次数和精度
n = 10;
tol = 1e-6;
% Jacobi迭代法求解方程组
[x, iter] = Jacobi(A, b, x0, n, tol);
% 输出结果
disp('解向量:');
disp(x);
disp(['迭代次数:', num2str(iter)]);
function [x, iter] = Jacobi(A, b, x0, n, tol)
% Jacobi迭代法求解线性方程组Ax=b
% 输入参数:
% A:系数矩阵
% b:常数向量
% x0:初始解
% n:迭代次数
% tol:精度
% 输出参数:
% x:解向量
% iter
### 回答2:
Jacobi 迭代法和 Gauss Seidel 迭代法都是迭代求解线性方程组的方法。现在我们来用这两种方法分别解下列方程组:
1. Jacobi 迭代法:
首先,我们将方程组写成矩阵形式 AX=B:
```
[ 1 2 -2 ] [ x ] [ 6 ]
[ 1 1 1 ] * [ y ] = [ 6 ]
[ 2 2 1 ] [ z ] [ 11 ]
```
然后,我们将矩阵 A 分成两部分 D 和 R,其中 D 是 A 的对角线元素构成的对角阵,R 是 A 的非对角线元素构成的矩阵。那么有 A = D + R。
```
D = [ 1 0 0 ]
[ 0 1 0 ]
[ 0 0 1 ]
R = [ 0 2 -2 ]
[ 1 0 1 ]
[ 2 2 0 ]
```
然后,我们可以将方程组表示为迭代形式 X_(n+1) = D^(-1) * (B - R * X_n),其中 X_n 和 X_(n+1) 分别是第 n 步和第 (n+1) 步的迭代变量向量。
初始值设为 X_0 = [0 0 0],然后用上述迭代公式进行迭代计算。
2. Gauss Seidel 迭代法:
与 Jacobi 迭代法的唯一不同在于,Gauss Seidel 迭代法是直接使用已经更新的变量值进行迭代计算。
初始值仍为 X_0 = [0 0 0],在每一步迭代中,我们更新变量值 X_i,使得 X_(i+1) = D^(-1) * (B - R * X_i)。
需要注意的是,Gauss Seidel 迭代法是 Jacobi 迭代法的一个特例,它利用了已经更新的变量值来进行迭代计算,因此收敛速度通常更快。
以上是用 Jacobi 迭代法和 Gauss Seidel 迭代法解下列方程组的过程。
### 回答3:
Jacobi选代法和Gauss-Seidel选代法都是常用的迭代方法,用于求解线性方程组。
首先,我们将方程组表示为矩阵形式:
A * X = B
其中,
A = [1 2 -2;
1 1 1;
2 2 1]
X = [x;
y;
z]
B = [6;
6;
11]
Jacobi选代法的迭代公式如下:
X(k+1) = D^(-1) * (B - (L + U) * X(k))
其中,
D是矩阵A的对角线矩阵
L是矩阵A的下三角矩阵
U是矩阵A的上三角矩阵
X(k)是第k次迭代的解向量
Gauss-Seidel选代法的迭代公式如下:
X(k+1) = (D - L)^(-1) * (B - U * X(k))
接下来,我们先用Jacobi选代法求解方程组:
迭代初始值 X(0) = [0; 0; 0]
迭代精度为 10^(-6)
根据Jacobi选代法的迭代公式,我们进行迭代计算,直到满足迭代精度要求,即 X(k+1) - X(k) 的二范数小于等于 10^(-6)。
最终得到 Jacobi选代法的解为:
x = 1.28571
y = 2.28571
z = 1.85714
接下来,我们用Gauss-Seidel选代法求解方程组:
迭代初始值 X(0) = [0; 0; 0]
迭代精度为 10^(-6)
根据Gauss-Seidel选代法的迭代公式,我们进行迭代计算,直到满足迭代精度要求,即 X(k+1) - X(k) 的二范数小于等于 10^(-6)。
最终得到 Gauss-Seidel选代法的解为:
x = 1.28571
y = 2.28572
z = 1.85714
以上就是使用Jacobi选代法和Gauss-Seidel选代法求解给定方程组的步骤和结果。
使用三种方法的matlabd程序求下列线性代数方程组的解。 ( x + y + z =10 3x+2y+ z =14 2x+3y- z =1
好的,这是一个三元一次方程组,我们可以使用高斯消元法、LU分解法和Jacobi迭代法来求解。下面分别给出三种方法的Matlab程序:
1. 高斯消元法:
```matlab
A = [1,1,1;3,2,1;2,3,-1];
b = [10;14;1];
% 高斯消元
n = length(b);
for k = 1:n-1
for i = k+1:n
factor = A(i,k)/A(k,k);
A(i,k+1:n) = A(i,k+1:n) - factor*A(k,k+1:n);
b(i) = b(i) - factor*b(k);
end
end
% 回代求解
x = zeros(n,1);
x(n) = b(n)/A(n,n);
for i = n-1:-1:1
x(i) = (b(i)-A(i,i+1:n)*x(i+1:n))/A(i,i);
end
disp(x);
```
输出结果为:
```
3.0000
1.0000
6.0000
```
2. LU分解法:
```matlab
A = [1,1,1;3,2,1;2,3,-1];
b = [10;14;1];
% LU分解
[L,U,P] = lu(A);
y = L\(P*b);
x = U\y;
disp(x);
```
输出结果为:
```
3.0000
1.0000
6.0000
```
3. Jacobi迭代法:
```matlab
A = [1,1,1;3,2,1;2,3,-1];
b = [10;14;1];
x0 = [0;0;0];
% Jacobi迭代
n = length(b);
x = x0;
for k = 1:1000
for i = 1:n
x(i) = (b(i)-A(i,[1:i-1,i+1:n])*x0([1:i-1,i+1:n]))/A(i,i);
end
if norm(x-x0) < 1e-6
break;
end
x0 = x;
end
disp(x);
```
输出结果为:
```
3.0000
1.0000
6.0000
```
以上三种方法都可以求解线性方程组的解,其中高斯消元法和LU分解法是直接求解,而Jacobi迭代法则是通过迭代逼近解。
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