常州大学数值分析第二章作业

发布 2022-07-14 19:39:28 阅读 7960

1.用高斯消去法求解下列方程组。

解:将方程组写成ax=b

根据下列公式计算:计算结果:

解:解:将方程组写成ax=b

根据下列公式计算:

计算结果:4.用lu分解法解方程组。

解:将方程组写成ax=b

根据下列公式计算:

计算a的lu分解结果:

求解ly=b

得到: 求解ux=y

解得原方程组的解为:

9.设求。解:

14.已知计算及。

解:由计算得:

根据下列公式计算:

经计算得:18.由方程。

构造迭代格式。

取初始值用上述迭代格式进行迭代五次,并讨论迭代法的收敛性。

解:根据迭代公式计算得到:

27.用u1*y编写lu分解法、改进平方根法、追赶法的matlab程序,并进行相关数值实验 。

解:3.将矩阵进行lu分解。

解:用doolittle法分解,matlab程序如下。

a=[1 0 2 0;0 1 1 1;2 0 -1 1;0 0 1 1];

n=size(a,1);flag=1;

l=eye(n);u=zeros(n,n);

if abs(a(1,1))>eps

u(1,1:n)=a(1,1:n); l(2:n,1)=a(2:n,1)/u(1,1);

elseflag=0;

return

endfor k=2:n;

if abs(a(k,k))>eps

u(k,k:n)=a(k,k:n)-l(k,1:k-1)*u(1:k-1,k:n);

l(k+1:n,k)=(a(k+1:n,k)-l(k+1:n,1:k-1)*u(1:k-1,k))/u(k,k);

elseflag=0;

return

endendlu

执行后:l =

u =用crout分解法,matlab程序如下:

> a=[1 0 2 0;0 1 1 1;2 0 -1 1;0 0 1 1];

n=size(a,1);flag=1;

u=eye(n);l=zeros(n,n);

if abs(a(1,1))>eps

l(1:n,1)=a(1:n,1); u(1,2:n)=a(1,2:n)/l(1,1);

elseflag=0;

return

endfor k=2:n;

if abs(a(k,k))>eps

for r=2:k

l(k,r)=a(k,r)-l(k,1:r-1)*u(1:r-1,r);

endfor i=k+1:n

u(k,i)=(a(k,i)-l(k,1:k)*u(1:k,i))/l(k,k);

endelse

flag=0;

return

endendlu

执行后:l =

u =7.用改进的平方根法解方程组。

解:>>a=[4 1 -1 0;1 3 -1 0;-1 -1 5 2;0 0 2 4];

a=[4 1 -1 0;1 3 -1 0;-1 -1 5 2;0 0 2 4];

n=size(a,1);flag=1;

l=eye(n);u=zeros(n,n);

if abs(a(1,1))>eps

u(1,1:n)=a(1,1:n); l(2:n,1)=a(2:n,1)/u(1,1);

elseflag=0;

return

endfor k=2:n;

if abs(a(k,k))>eps

u(k,k:n)=a(k,k:n)-l(k,1:k-1)*u(1:k-1,k:n);

l(k+1:n,k)=(u(k,k+1:n))/u(k,k);

elseflag=0;

return

endendlu

x=zeros(n,1);y=zeros(n,1);

y(1)=a(1,n+1);

for t=2:n

y(t)=a(t,n+1)-l(t,1:t-1)*y(1:t-1);

endif abs(u(n,n))>eps

x(n)=y(n)/u(n,n);

else flag=0;

return

endfor s=n-1:-1:1

x(s)=(y(s)-u(s,s+1:n)*x(s+1:n))/u(s,s);

endfor k=1:n

fprintf('x[%d]=%f',k,x(k));

endend

执行后:l =

u =x=x[1]=0.282051

x[2]=-0.076923

x[3]=0.051282

x[4]=-0.025641

8.用追赶法求解下列方程组。

解:> a=[2 -1 0 0 0;-1 2 -1 0 0;0 -1 2 -1 0;0 0 -1 2 -1;0 0 0 -1 2];

l,u]=lu(a)l =

u => b=[1;0;0;0;0];

> l1=inv(l);

> y=l1*by =

> u1=inv(u);

> x=u1*yx =

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