matlab不选主元的高斯消去法得LU
时间: 2024-01-07 11:22:40 浏览: 84
抱歉,根据您提供的引用内容,我无法找到关于"matlab不选主元的高斯消去法得LU"的相关信息。但是,我可以为您介绍一下Matlab中的LU分解方法。
在Matlab中,可以使用`lu`函数进行LU分解。LU分解是将一个矩阵分解为一个下三角矩阵L和一个上三角矩阵U的过程。LU分解可以用于解线性方程组、计算矩阵的逆等。
下面是一个使用Matlab进行LU分解的示例代码:
```matlab
A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]; % 输入矩阵A
[L, U] = lu(A); % 进行LU分解
% 输出结果
disp("L:");
disp(L);
disp("U:");
disp(U);
```
运行以上代码,将会得到矩阵A的LU分解结果。
相关问题
matlab编写高斯主元消去法
高斯主元消去法是一种用于求解线性方程组的方法,它可以通过矩阵的初等变换将系数矩阵转化为上三角矩阵,从而简化求解过程。Matlab中可以使用内置函数 "lu" 实现高斯主元消去法,具体步骤如下:
假设要求解的线性方程组为 Ax=b,其中 A 是一个 n×n 的矩阵,b 是一个 n 维向量。
1. 使用 "lu" 函数对系数矩阵 A 进行 LU 分解,即 A=LU,其中 L 是一个下三角矩阵,U 是一个上三角矩阵。函数的调用形式为 [L,U] = lu(A)。
2. 将方程组 Ax=b 转化为 LUx=b,即 Ly=b 和 Ux=y。首先解 Ly=b,得到向量 y,然后解 Ux=y,得到向量 x。
下面是 Matlab 代码实现:
```matlab
function x = gauss_elimination(A,b)
% 高斯主元消去法求解线性方程组 Ax=b
% 对系数矩阵 A 进行 LU 分解
[L,U] = lu(A);
% 解 Ly=b
y = forward_substitution(L,b);
% 解 Ux=y
x = backward_substitution(U,y);
end
function x = forward_substitution(L,b)
% 前向代入求解下三角矩阵方程 Ly=b
n = length(b);
x = zeros(n,1);
for i = 1:n
x(i) = b(i);
for j = 1:i-1
x(i) = x(i) - L(i,j)*x(j);
end
x(i) = x(i)/L(i,i);
end
end
function x = backward_substitution(U,b)
% 后向代入求解上三角矩阵方程 Ux=b
n = length(b);
x = zeros(n,1);
for i = n:-1:1
x(i) = b(i);
for j = i+1:n
x(i) = x(i) - U(i,j)*x(j);
end
x(i) = x(i)/U(i,i);
end
end
```
其中,"forward_substitution" 和 "backward_substitution" 函数分别用于求解下三角矩阵方程和上三角矩阵方程。
分别用顺序高斯消去法和列选主元高斯消去法求解下列方程组,A=[0.310^(-15),59.14,3,1;5.2911,-6.13,-1,2;11.2,9,5,2;1,2,1,1],B=[x1;x2;x3;x4],C=[59.17;46.78;1;2]AB=C;用matlab写
首先,我需要解释一下顺序高斯消元法(Forward Elimination)和列选主元高斯消元法(Row Exchange with Partial Pivoting,通常用于数值稳定性更好的情况)。
顺序高斯消元法是一种基础的线性代数求解系统的方法,它通过行操作将增广矩阵(A|B)化简成阶梯形矩阵,然后回代得到解。对于矩阵 A 和向量 B,我们按照常规步骤执行:
1. 将第一列元素作为主元(如果A的某一列元素非常小,可能导致数值不稳定,但在简单版本的顺序消元中,一般不会考虑这一点)。
2. 对于其他列,通过行变换消除它们的第一个元素。
3. 重复这个过程直到所有的元素都在对角线上或接近对角线。
而列选主元高斯消元法会定期交换行,选择当前列中绝对值最大的元素作为主元,这有助于提高算法的数值稳定性。
现在,使用MATLAB代码来演示如何解决这个问题。假设`A`, `B`, 和 `C` 已经定义为MATLAB矩阵:
```Matlab
% 定义矩阵
A = [0.31*1e-15 59.14 3 1;
5.2911 -6.13 -1 2;
11.2 9 5 2;
1 2 1 1];
B = [x1;
x2;
x3;
x4];
C = [59.17;
46.78;
1;
2];
% 列选主元高斯消元法
[~, ~, x] = lu(A); % 使用lu函数先进行LUP分解
B_pivot = B * x; % 应用L和U到B,得到新的增广矩阵
% 消元并回代
x = pinv(A) * C; % 因为lu可能涉及列交换,所以使用pinv计算逆矩阵
% 顺序高斯消元法(这里假设数值稳定性足够好)
% [U, R] = rref(A); % 生成简化行阶梯矩阵R
% x = R\(B+C(1:end-4,:)); % 回代得到解
% 解向量
disp(x);
```
为了实际运行上述代码,你需要在MATLAB环境中输入这些命令,并注意顺序高斯消元可能因为数值稳定性原因导致错误,尤其是当系数非常小的时候。
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