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1、習(xí)題二習(xí)題二1證明:三對(duì)角方程組MERGEFMAT(1.17)如果滿足條件MERGEFMAT(1.18),則Gauss順序消去法一定可進(jìn)行到底(等價(jià)地系數(shù)矩陣存在LU分解),進(jìn)一步說(shuō)明系數(shù)矩陣是可逆矩陣。證明證明已知滿足條件111211nnnbcabAcab??????????????????1111100(231)0iiiiinnbcbacacinba??????????????????只需證明按式(1.19)的計(jì)算步驟:111111
2、111(21)kkkkkkknnnnpbqappbcqknqappbcq?????????????????得到的,這樣必有LU分解0(12)kpkn???111112121111111nnnnnnbcpcabqpAccabqp?????????????????????????????????????????????????從而也說(shuō)明了是可逆矩陣。A由假設(shè),得,再由得110bc??110pb??11111ccpb??11221121212
3、12110ccpbcqbababacpp??????????又知,從而221cp?2233223232323220ccpbcqbababacpp??????????又知,類似可證,如此繼續(xù)下去,可得331cp?40p?01121kkkcpknp?????最后可得111111LLDUUD????上式左端是單位下三角矩陣,右端是上三角矩陣,所以兩端都應(yīng)是單位矩陣,因此111111LLIDUUDI?????即11111LLUUDDI?????
4、因此11UUDD??4設(shè),0581362210612422Ab??????????????????????(1)試對(duì)進(jìn)行PLU分解:;APALU?(2)根據(jù)PLU分解求解。Axb?解(1)16220101110200100.517100LUP?????????????????????????????????(2)(111)Tx?5設(shè)是實(shí)對(duì)稱正定矩陣,試推導(dǎo)按列計(jì)算的Cholesky分解算法。ALTALL?解1111la?121112:(
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