数值实验报告四
1.数值实验问题
试用雅可比迭代、GS 迭代、SOR 迭代计算线性方程组:
―
𝟓𝟓
𝒙
𝟏
―
𝟓
𝒙
𝟐
+
𝟏𝟐
𝒙
𝟑
=
𝟒𝟏
𝟐𝟏
𝒙
𝟏
+
𝟑𝟔
𝒙
𝟐
―
𝟏𝟑
𝒙
𝟑
=
𝟓𝟐
𝟐𝟒
𝒙
𝟏
+
𝟕
𝒙
𝟐
+
𝟒𝟕
𝒙
𝟑
=
𝟏𝟐
(1)取
𝒙
(𝟎)
=
(𝟎,𝟎,𝟎)
𝑻
,在 SOR 迭代中,松弛因子分别选
取 为
𝛚
=
𝟎.𝟏𝐭,𝟏
≤
𝐭
≤
𝟏𝟗
; 或 选 取
𝛚
=
𝟏.𝟏
、
𝛚
=
𝟏.𝟕
、
𝛚
=
𝟎.𝟖
,要求达到精度
‖
𝒙
(𝐤
+
𝟏)
―
𝒙
(𝐤)
‖
≤
𝟏𝟎
―
𝟒
.
(2)分别对雅可比、GS、SOR 迭代列出
𝒙
(𝐤
+
𝟏)
=
𝐁
𝒙
(𝐤)
+
𝒈
格式,
并求出迭代矩阵 B 和矩阵 g,分别判断上述迭代是否收敛;
(3)数值结果:
(a)对雅可比迭代、GS 迭代:求出达到精度的最小 k 值,并
求出对应的 x;
(b)对 SOR 迭代:在
𝛚
下,求出达到精度的最小 k 值,并求
出对应的 x;若不收敛,取 n=500 或 n=1000,求出对应
的 x,并计算误差。
2.数值方法
(1)雅可比迭代:D
𝒙
(𝐤
+
𝟏)
=(L+U)
𝒙
(𝐤)
+b ,其中 D–L–U =
A,则
𝒙
(𝐤
+
𝟏)
= D
-1
(L+U)
𝒙
(𝐤)
+D
-1
b。令 B
J
= D
-1
(L+U),g= D
-1
b,则
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