1. 用列主元消去法解方程组。
解: 第一步:
第二步:第三步:
第四步:得:
2.用gauss列主元消去法求行列式的值。
解:按列选主元后再用高斯消去法化a为上三角阵,然后将对角元相乘即得a的行列式的值,高斯消元过程用矩阵表示为。
所以:3. 用按列选主元的高斯-若当消去法求矩阵a的逆矩阵,其中。
解: 对矩阵进行按列选主元的高斯消元过程,当左边矩阵a化为单位矩阵i时,右边单位矩阵i就同时化为,具体过程为:
所以。4. 用系数矩阵 a的克劳特分解求解线性方程组。
解 :方程组的系数矩阵a和右端向量b分别为:
1) 对a进行克劳特分解得a=lu,其中l为下三角阵,u为单位上三角阵,即。
利用矩阵乘法比较两边元素得。
2)求解下三角形方程组ly=b,自下而上可逐个求出y的全部分量,结果得。
3)求解上三角型方程组ux=y,自下而上回代可得方程组的解为。
5.用平方根法(乔列斯基分解法)解方程组。
解因系数矩阵a对称且顺序主子式。
故方程组为对称正定方程组,可用平方根法求解。
1) 对a进行乔列斯基分解。由公式(2.1.5)求得l的元素为。
因此,系数矩阵a的分解为。
2) 解下三角方程组ly=b,即。
由公式(2.1.6)自上而下解得。
3) 解上三角方程组,即。
由公式(2.1.7)自下而上回代求得方程组的解为。
6.用分解法解线性方程组。
解系数矩阵是对称的,故系数矩阵可分解为。
1) 设有分解。
由矩阵乘法解得。
2) 解方程组ly=b,即。
自上而下解得。
3) 解方程组,即。
自下而上回代解得方程组的解为。
第6章作业答案
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