Chiziqli algebraik tenglamalar


Ketma-ket yaqinlashish usuli


Download 63.84 Kb.
bet2/4
Sana16.06.2023
Hajmi63.84 Kb.
#1496279
1   2   3   4
Bog'liq
0XjbMwbyM1wOBYfmHOJMiHIIGUBr0MDO6Futvzau

Ketma-ket yaqinlashish usuli


Soddalik uchun ketma-ket yaqinlashish usuli algoritmini quyidagi uch noma’lumli CHATSda ko’rib chiqamiz:
a11x1 a12 x2 a13 x3 b1,


a

21x1
a22 x2
a23 x3
b2 ,
(5.4.2)

a x a x a
x b

31 1 32 2
33 3 3

Bu sistemani matritsa ko’rinishida ifodalaymiz:



a11
a12
a13
x1
b1

a21 a22
a23 x2 b2 ,

a a
a   x   b

yoki
 31 32


33   3   3



a11
a12


a13
Ax=B,
x1


b1

   

bu erda
A a21
a22
a23 ,
x x2 ,
B b2 .

a a a
x
b

31 32 33
3
3

(6.4.2) sistemani unga teng kuchli sistema bilan almashtiramiz


(5.4.3)


yoki


x = (E-A)x + B.
(5.4.3) sistemani quyidagi ko’rinishda yozib olamiz:

x1
1  a11
a12
a13
x1
b1

x2 a21
1  a22 a23
x2 b2 ,

x   a

  • a 1  a

  x   b

3   31 32
33   3
 3 

va iteratsiya jarayonini quramiz:

x1(k )


1  a a

a


x (k 1)

11 12 13



x2 (k ) a21 1  a
(5.4.4)

yoki
 (k ) 

x
3
a

x (k )
 E Ax (k 1)

  • B .

Bu usulda, iteratsiya jarayonining yaqinlashishi uchun etarli shart quyidagicha ifodalanadi:


n   n

max1  a jj
aij  1
yoki
max1  aii
aij 1 .

j i1,ij i j1, ji
Agar CHATSda tenglamalar soni n ta bo’lsa, ketma-ket yaqinlashish usulining umumiy formulasi

x (k) x (k 1 )
n
a x (k 1 ) b

yoki

  1. i ij j i j 1


x (k) (1 a
)x (k1 ) a
x (k1 ) b

i
ko’rinishga ega bo’ladi.
Misol. Quyidagi

  1. i

ij j i

n
j1,ji



1,1x1  0,2x2  0,3x3  1,
0,1x1  0,9x2  0,2x3  3,
0,2x  0,1x 1,2x  2
1 2 3

CHATSni ketma-ket yaqinlashish usuli yordamida eching. Bu sistemani matritsa ko’rinishida:


1.1 0.2 0.3  x1   1
     
0.1 0.9 0.2 x2 3

0.2
 0.1
1.2
x
2

   3   
yozib olamiz.
(6.4.4) formulaga asosan iteraцion jarayonni quyidagicha yozishimiz mumkin:





x1(k )


 0.1

0.2

 0.3
x1(k 1)




x2 (k )  0.1
0.1 
(5.4.5)






x3(k )  0.2

Dastlabki yaqinlashish sifatida nolь vektorni olamiz va (6.5) formula yordamida birinchi yaqinlashishni aniqlaymiz:







x1(1)
 0.1
0.2
 0.3
0
1
1

x2 (1)  0.1
0.1
 0.2 0 3 3 .

(1)  0.2
0.1
 0.2 0
2  2





x2
  
   

YAna bir marta iteratsiya jarayonini bajaramiz:



x (2)

 0.1


 0.2

 0.3


1

1


0.9

1

      




x (2)  0.1

0.1

 0.2 3 3 2.8 .


(2)

      


x3

 0.2


0.1

 0.2


2

2


1.7

Ikkita ketma-ket yaqinlashish bir-biridan etarlicha kam farq qilguncha iterцiya jarayonini davom ettiramiz. Hosil qilingan


vektorlar ketma-ketligi sistemaning aniq echimiga intiladi.

Umumiy holda iteratsiya jarayoni
x(k ) x(k 1)
shart bajarilganda

tugallanadi. Bu erda


berilgan aniqlik.

      1. Oddiy iteratsiya usuli


CHATSda noma’lumlar soni ko’p bo’lganda, Kramer, Gauss, teskari matritsa usullarining aniq echimlar beruvchi chiziqli sхema juda murakkab bo’lib qoladi. Bunday hollarda sistema ildizlarini topish uchun taqribiy sonli echish usullaridan foydalanish qulay bo’ladi. SHunday usullardan biri oddiy iteratsiya usulidir. Bu usulni (6.1) sistemasi uchun ko’rib o’tamiz.
Buning uchun bu sistemani






ai x
j 1

ko’rinishda yozib olamiz.


, i =1,2,...,n (5.4.6)

Bu sistemani matritsa ko’rinishida quyidagicha yozish mumkin:
АX B ,

bu erda
a11 A a21
...
an1


a12 a22
...
an 2
..
...
...
...
a1n a2 n ;
...
ann
b1 B b2 ;
...
bn
x1 X x2 .
...
xn

(6.4.6) da
aii  0
( i  1,2, n )
deb faraz qilamiz. (5.4.6) dagi birinchi


tenglamani
x1 ga nisbatan, ikkinchi tenglamani
x2 ga nisbatan va nihoyat oхirgisini

xn ga nisbatan echib, quyidagi sistemaga ega bo’lamiz:

x1  1  0  12 x2  13 x3 ...  1n xn


x

 

2 n

n

2 2

  21 x1
 0  
23 x3
...   x

(5.4.7)


(6.4.7) ni ushbu


.............................................................
xn  n  n1 x1  n 2 x2  n3 x3 ...  nn1 xn1  0



0
α α21
...
α12
0


... α
, β
β1 β2
...
βn
, X
x1 x2
...
x

n

matritsalar yordamida quyidagicha yozishimiz mumkin



X    X
(5.4.8)

(6.4.8) sistemani ketma-ket yaqinlashishlar usuli bilan echamiz:



Х(0)=,
X 1 X 0 ,
X 2 X 1 ,....

Ushbu jarayonni umumiy holda quyidagicha yozish mumkin:


X k X k 1 , Х (0)= , k=1,2,3, … (5.4.9)

Agar bu
X ( k
ketma-ketlikning
k  
dagi limiti mavjud bo’lsa, bu limit


(6.4.1) sistemaning echimi bo’ladi.
Quyidagi
belgilashni kiritamiz.
X k
k

x
1

x
k
2
...

x
k
n

Agar iхtiyoriy >0 uchun
xk 1 xk
tengsizlik barcha i =1,2,...,n lar

i i

uchun bajarilsa,
X k 1 xk 1 , xk 1 ,..., xk 1
vektor (1.7.1) sistemaning 

1 2 n


aniqlikdagi echimi deb ataladi.




Download 63.84 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling