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计算方法习题四

来源:我们爱旅游
习 题 四

1. 对下列方程组考察用雅可比迭代法与高斯—塞德尔迭代法是否收敛?若收敛,写出其迭代格式;若下收敛,能否将方程变形,使之用雅可比迭代法或高斯—塞德尔迭代法时收敛?

(1) ; (2) ;

(3)

雅可比迭代法 高斯一赛德尔法

; (4) ;

(1) 收敛 收敛 (2) 发散 发散 (3) 收敛 收敛 (4) 发散 发散

2. 试分析用雅可比迭代法和塞德尔迭代法连续迭代5次求线性方程组的解(取初值

塞德尔迭代法:

3. 用雅可比迭代法解下列方程组。

(1)

(2)

,并判别此迭代是否收敛?

3 (1)范数 ,故雅可比迭代法收敛

(2)范数

,由

可判定雅可比法收敛。

4. 用塞德尔迭代法解方程组。

,并判别此迭代是否收敛?

4. 方程组系数矩阵对角占优,因此塞德尔迭代法收敛

与3题(1)迭代结果相比较,这里收敛速度快。

5. 若用Jacobi迭代法求解方程组

讨论实数a与收敛性的关系。 6. 设有方程组

(1)分别写出Jacobi迭代法,Gauss-Seidel迭代法及SOR法 代矩阵。

的计算公式及迭

(2)对任意初值,各迭代是否收敛?说明理由。 7. 分别用Jacobi迭代法和Gauss-Seidel迭代法求解方程组

取 值小于

,问迭代是否收敛?若收敛,需要迭代多少次,才能保证务分量误差绝对

8. 写出第1题中方程组(1)的SOR迭代格式。

9. 解方程组的迭代法收敛的充分必要条件为迭代矩阵B的所有特征根的模均小于1。利用这一结论证明:当方程组

中的主元a11,a22均不为零时,用雅可比迭代公式

产生的向量序列收敛的充分必要条件为 。

10. 设

代公式以及迭代矩阵MS。 11. 证明对称矩阵

中a11,a22均不为零,试写出解该方程组的赛德尔迭代法的迭

Ax = b才收敛。

时为正定矩阵,且只有当 时,用Jacobi迭代法求解方程组

12. 设有方程组

讨论用Jacobi迭代法及Gauss-Seidel迭代法的收敛性。适当交换方程的次序,结果怎样?

13. 试解释为什么G-S迭代阵

U至少有一个特征根为零。

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