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追逐法解三对角线方程组

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:三对角线方程组的一般形式为式中为了直接求解方程组,把[A]分解为两个对角线矩阵的乘积,即[A]=[L][U],其中[L]和[U]有下列形式为了使[L][U]=[A],[L]与[U]相乘后形成的矩阵与[A]的对应元素必须相等,即于是得知道了这些组成矩阵[L]、[U]的元素,就能形成[L]和[U],并把[A]分解为[L]和[U]的乘积,于是式可写成现在来解这个方程组。此法称为追赶法,又称Tho mas算法。除三对角线方程组外,差分方程组一般都采用迭代解法。

追逐法解三对角线方程组

对角线方程组的一般形式为

式中

为了直接求解方程组(2-35),把[A]分解为两个对角线矩阵的乘积,即[A]=[L][U],其中[L]和[U]有下列形式

为了使[L][U]=[A],[L]与[U]相乘后形成的矩阵与[A]的对应元素必须相等,即

于是得

知道了这些组成矩阵[L]、[U]的元素,就能形成[L]和[U],并把[A]分解为[L]和[U]的乘积,于是式(2-35)可写成

现在来解这个方程组。为此,令

其中:

于是式(2-37)变为

[L]{y}={f}(www.xing528.com)

运用矩阵乘法,把上式展开,得

由第一个方程得

把结果y 1代入第二个方程,可解得y 2

再把y 2代入第三个方程,如此由上往下逐个运算下去,可解出所有的y i来,即

把解得的y代回到式(2-38)中,于是由该方程组的最后一个方程可得

把所得结果由下而上逐个代入式(2-38)的各个方程中,从而确定{x}的各个分量

由此可以看出,本法分为两步:第一步向前递推求出由βi和y i构成的数组;第二步是向后递推求出未知数。此法称为追赶法,又称Tho mas算法

除三对角线方程组外,差分方程组一般都采用迭代解法。具体详见有关参考文献

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