H.Ə. Məmmədov, Q.Ə. Rüstəmov R. Q. Rüstəmov
Download 6.8 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 9. Matrisin normaları .
- Matlabda realizasiya
- Misal 6.5.
- Misal 6.6.
- Misal 6.7. .
- FƏSİL 7 CƏBRİ VƏ TRANSENDRNT TƏNLİKLƏRİN HƏLLİ
Misal 6.3. Aşağıdakı xətti cıbri tənliklər cicteminə baxaq:
. 999 . 7 4 999
. 3 2 2 1 y x 177
Həll
. 1 2 y x Sistemin sağ tərəfinə (b-yə)azacıq dəyişiklik edək:
.
. 7 001 . 4 999 . 3 2 2 1 y x Yeni həll: . 000
. 4 999 . 3 y x İndi sistemin əmsallarına (A-ya) azacıq dəyişiklik edək:
.
. 7 4 998 . 3 001 . 2 001 . 2 001 . 1 y x Həll:
. 001388
. 0 994 . 3 y x Görqndqyü kimi, sistemin əmsallarının və sağ tərəfinin azacıq dəyişməsi həldə böyük dəyişiklərə səbəb olur.Buna səbəb sistemin “pis şərtləşməsidir”. p=2 evklid norması üçün A-nın şərtləşmə ədədi
Şərtləşmə ədədinin 1 24992
olması sistemin,yəni A matrisinin, “pis şərtləşmiş” olmasını göstərir. 001 .
) det(
olduğundan A cırlaşan matrisə
178
çox yaxındır. Lakin bu göstərici sistemin “pis şərtləşən” olmasını tam xarakterizə etmir. Pis şərtləşmiş matrisə aid Hilbert matrisini göstərmək olar. Bu matris belə təyin olunur:H(i,j)=1/(i+j-1).
Misal.
Göründüyü kimi, şərtləşmə ədədi µ=4.766*10 5 çox böyük olduğundan Hilbert matrisi pis şərtləşmiş matrisdir. Adətən adaptiv (özü sazlanan) sistemlərdə cari informasiya əsasında A parametrini qiymətləndirdikdə müxtəlif təsadüfi küylərin mövcud olması səbəbindən tapılmış A matrisi “pis şərtləçən “ olur. Həllin A və b parametrlərinin kiçik dəyişmələrinə qarşı həssaslığını azaltmaq üçün “requlyarizasiya” üsüllarından istifadə olunur. Ümumi şəkildə cırlaşan olmayan kvadratik A matrisinin şərtləşmə ədədi aşağıdakı şəkildə təyin olunur: . 1
A
Burada
matrisin verilmiş normasıdır. Əgər
spektral norma şəklində verilərsə istənilən kvadratik matris üçün şərtləşmə dərəcəsi: . min
max
Burada λ max
və λ min
A matrisinin ən böyük və ən kicik məxsusi ədədləridir. Simmetrik matris üçün . |
max i 179
Xatırladaq ki, spektral norma ), max(
) max(
i i A
böyük sinqulyar ədədinə bərabərdir. Matlabda matrisin şərtləşmə ədədini təyin etmək üçün µ=cond (A,p) funkciyasıdan istifadə olunur.Burada p ədədi mtrisin normasının tipini göstərir, p=1,2, inf və s. verilə bilər.p yazılmayanda avtomatik olaraq p=2, yəni evkilid norması götürülür.
Düzbucaqlı n×m ölçülü matrislərüşün aşağıdakı normalardan geniş istifadə olunur.
içərisində ən ən böyük (max) olanı: ; max
1 1 1
i ij m j a A A1=max(sum(abs(A),1)).
; ) ( 2 / 1 1 1 2 2 n i m j ij a A A2=sqrt(sum(sum(A.^2))). 9.3. p=∞, ∞-norma-hər-bir sətrin elementlərinin modullarının cəmi içərisində ən böyük (max) olanı: ; max
1 1
j ij n i a A Ainf=max(sum(abs(A),2)).
. 5 1 5 6 1 . 2 3 0 7 10 A . 17 ] 11 , 1 . 11 , 17 max[ )] 5 1 5 ( ), 6 1 . 2 3 ( ), 0 7 10 max[(
9.4. spektral (sinqulyar) norma- matrisin ən böyük sinqulyar ədədi 180
); max( ) max(
i i s A
As=max(eig (A)).
Aşağıda verilmiş A matrisi üçün iki yol ilə şərtləşmə ədədini hesablayaq. p=∞ (p=inf) normasından istifadə edəcəyik.
181
Göründüyü kimi, ümumi 1 A A ifadəsi və c=cond(A,p) Matlab funksiyasının köməyi ilə alnmış nəticələr eynidir. Deyd edək ki, həmişə 1
. 100
1 intervalında olarsa matris yaxşı şərtləşmiş hesab olunur. Matlabda matrisin normasını hesablamaq üçün xüsusi N=norm(A,p) funksiyası da mövcuddur. Məsələn,
10. Vektorun norması. ) ,..., , ( 2 1 n x (vektor sətir) üşün norma: 1 ; / 1 1 p x p n k p k p
Bu norma p göstəricisi ilə Helder norması adlanır.Helder normalarının ən geniş yayılmış formaları p=1, p=2, p=∞ qiymətləri üçün nəzərdə tutulmuşdur:
. max ; ; 1 2 / 1 1 2 2 1 1 k n k n k k n k k x x x p=2 qiymətinə uyğun gələn norma evklid norması adlanır və bəzi hallarda E x kimi işarə olunur.
182
Matlabda xüsusi n=norm(x,p) funksiyası da mövcuddur.Məsələn,
11. Matrisin diaqonal formaya gətirilməsi. İdarəetmə nəzəriyyəsində və başqa sahələrdə matrisin diaqonal şəklə gətirilmısi bir-şox riyazi əməliyyatları, məsələn, əvvəldə baxdığımız keçid matrisinin hesablanmasını, aslaşdırır. Kvadratik A matrisi üçün elə başqa kvadratyik P matrisi tapmaq tələb olunur ki, aşağıdakı matris tənliyi ödənilsin: . 1 AP P
Burada Λ diaqonal matrisdir: Λ=diag(λ 1 ,λ 2 , ...,λ n ). λ i - A matrisinin məxsusi ədədləridir. P matrisinin sütunları isə A matrisinin məxsusi vektorlarıdır.
Misal 6.5. Fərz edək ki, 183
. 7 14 8 1 0 0 0 1 0 A Xarakteristik tənlik: . 0
14 7 ) det( 2 3 A I
Buradan məxsusi ədədlər: . 4 , 2 , 1 3 2 1 Məxsusi v i vektorları aşağıdakı tənliklər sisteminin həllindən tapmaq olar: . 3 , 2 , 1 , v v
A i i i
Bu tənliklər sistemini birləşdirib aşağıdakı matris tənliyinə gətirmək olar:
. V ) ( V
A
). ( ) ( , ,..., ,...,
] v ... v v [ V 3 2 1 1 1 11 2 1 diag D v v v v nn n n n 1 11 qəbul etsək tapariq: . 16 4 1 v , 4 2 1 v , 1 1 1 v 3 2 1
İndi P matrisini formalaşdırmaq olar: . 16 4 1 4 2 1 1 1 1 P Göstərmək olar ki, nəticədə doğrudan da diaqonal matris alnmışdır: . 4
0 0 2 0 0 0 1 1
P Məxsusi ədədləri və vektorları əvvəldə göstərildiyi kimi [V,D] =eig(vpa(A)) Matlab funksiyasının köməyi ilə də təyin etmək olar.
184
Məxsusi vektorlar sabit vuruq dıqiqliyində sərbəst olduğundan Matlabda V= [v 1
2 v 3 ] fərqli alınmışdır.Buna baxmayaraq yekun matris diaqonal şəkildə alınmışdır: . 4
0 0 1 0 0 0 2 1
P
Lyapunovun 2-ci üsulu ilə təyin etdikdə kvadratik formadan istifadə olunur:
185
. ) ,.., , ( 1 1 2 1 j i n i n j ij n x x q x x x V Matris formasında bu ifdə: . ) ( Qx x x V T
Burada n T n R x x x x ) ,.., , ( 2 1 n-ölçülü vektordur,
ij nn n n n n Q q q q q q q q q q q q q Q ] [ 2 2 2 ... 2 1 1 22 21 12 1 1 21 12 11
simmetrik matrisdir. Əgər simmetrik (n=m) A matrisi x≠0 vektoru üçün (yəni həm mənfi, həm də müsbət qiymətləri üşün) 0 ) ( Ax x T şərtini ödəyirsə belə matris müsbət (mənfi) müəyyən matris adlanır. Simvolik olaraq A> 0(A< 0) kimi işarə olunur.
Misal 6.6.
Nəticədə aşağıdakı kvadratik forma alınmışdır: . 8 2 2 2 2 1 2 1 x x x x V
186
13. “Sehirli” kvadrat Bu matris n×n (n>=3) ölçülü kvadrat matris olub sətirləri, sütunları və baş diaqonal ellementlərinin cəmi biri-birinə bərabərdir. “Sehirli” matrisi qurmaq üçün magic(n) funksiyasından istifadə olunur. n- kvadrat matrisinin ölçüsüdür.
A вя B матрисляри верилмишдир: 3 2 N 8 N 9 5 1 N 6 7 3 N 4 N Nq 2 Nq 13 Nq Nq N 1 N A 2 , 33 , 0 8 9 6 5 62 6 3 3 92 , 0 2 12 5 5 , 0 8 7
Бц матрисляр цзяриндя MатLAB системиндя ъядвял 6.1-дя эюстярилян ямялиййатлары йериня йетирмяли ( 2 X
эютцрмяли). Burada N-tələbənin jurnaldakı sıra nömrəsi, Nq- qrup nömrəsidir (3 rəqəmli).
187
FƏSİL 7
HƏLLİ _________________________________________________________
Мялумдур ки, бир чох тянликлярин вя тянликляр системинин аналитик щялли йохдур. Илк нювбядя бу яксяр трансендент тянликляря аиддир. Исбат олунмушдур ки, дяряъяси 4-дян йухары олан истянилян ъябри тянлик цчцн щялл дцстуруну гурмаг (йяни, аналитик щялл етмяк) мцмкцн дейил. Лакин беля тянликляри верилмиш дягигликля тягриби щялл етмяк олар.
MatLAB мцщитиндя ъябри вя трансендент тянликлярин щялли ашаьыдакы стандарт (гурашдырылмыш) функсийаларын кюмяйи иля щяйата кечирилир:
,
Download 6.8 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling