CChhööôônngg IIII :: GGIIAAÛÛII HHEEÄÄ PPHHÖÖÔÔNNGG TTRRÌÌNNHH AAxx==bb

.

.

b 1

a 1 n

x 1

b

a 11 0

a 12 a

a

a

.

x

23

n

=

=

2 .

22 0

2 .

xA

2 .

0

.

. .

a 33 . .

. .

. .

. .

. .

. .

b

a

0

0

0

0

x

                

        

        

n

111))) HHHeeeäää cccoooùùù AAA lllaaaøøø mmmaaa tttrrraaaääännn tttaaammm gggiiiaaaùùùccc tttrrreeeââânnn          

         

nn

n

....

fi fi fi fi - - -

Tính nghieäm x x x n n n

1

2

x n

3

x 1

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

VVVííí ddduuuïïï :::

+

+

=

2

+

0.18 =

x 1 0

2.20

x 2 x 1.0 2

+

+

=

0

0

1.0

    

x 3 + x 2 3 x 01.0 3

=

4

= =

2 2

=

10

     

x 1 x x 2 2 x 3

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

222))) HHHeeeäää cccóóó AAA lllaaaøøø mmmaaa tttrrraaaääännn tttaaammm gggiiiaaaùùùccc dddöööôôôùùùiii

0

.

.

0

x 1

b 1 b

0

21

22

=

=

xA

a 11 a a

a a

a

. .

0 .

x 2 .

2 . .

31 .

32 .

0

b

a

a

33 . .

. .

. x

a

       

       

       

       

n

       

       

n

n

nn

n 1

2

fi fi fi fi

x Tính nghieäm 1

x 2

x 3

x 4....

x n

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

333))) GGGiiiaaaûûûiii bbbaaaèèènnnggg ppphhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp nnnhhhaaaââânnn tttöööûûû LLLUUU :::

((( AAA mmmaaa tttrrraaaääännn vvvuuuoooââânnnggg bbbaaaáááttt kkkyyyøøø )))

aaa))) NNNoooäääiii ddduuunnnggg : Phaân tích ma traän A = L.U

L laø ma traän tam giaùc döôùi

U laø ma traän tam giaùc treân

Vieäc giaûi heä phöông trình seõ ñöa veà giaûi hhhaaaiii hhheeeäää

phöông trình daïng tttaaammm gggiiiaaaùùùccc

=

=

= = : coù nghieäm duy nhaát

l

.. 1

Quy öôùc 11

l 22

l 33

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

CCCaaaùùùccchhh tttìììmmm LLL,,, UU ttööøø mmaa ttrraaäänn AA ::

tìm ñöôïc

Nhaân haøng1 cuûa Lvôùi coät 1 cuûa U tìm ñöôïc 11u Nhaân haøng2 cuûa Lvôùi coät 1 cuûa U tìm ñöôïc 21l Nhaân haøng3 cuûa Lvôùi coät 1 cuûa U tìm ñöôïc 31l Nhaân haøng1 cuûa Lvôùi coät 2 cuûa U tìm ñöôïc 12u Nhaân haøng1 cuûa Lvôùi coät 3 cuûa U tìm ñöôïc 13u Nhaân haøng2 cuûa Lvôùi coät 2 cuûa U tìm ñöôïc 22u Nhaân haøng2 cuûa vôùi coät 2 cuûa Nhaân haøng3 cuûa Lvôùi coät 2 cuûa U tìm ñöôïc 32l Nhaân haøng2 cuûa Lvôùi coät 3 cuûa U tìm ñöôïc 23u Nhaân haøng3 cuûa Lvôùi coät 3 cuûa U tìm ñöôïc 33u

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

444))) PPPhhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp CCChhhooollleeessskkkyyy

((( ppphhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp cccaaaêêênnn bbbaaaäääccc hhhaaaiii )))

aaa))) NNNoooäääiii ddduuunnnggg :

Bieåu dieãn ma traän A döôùi daïng

TBBA .=

trong ñoù B laø ma traän tam giaùc döôùi ( TB : ma traän chuyeån vò cuûa B, laø ma traän tam giaùc treân )

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

bb)) NNhhaaäänn xxeeùùtt ::

Caùch tìm B tttöööôôônnnggg tttöööïïï nhö phöông phaùp LU

nhöng soá pheùp tính giaûm ñi 2 laàn

Phöông phaùp Cholesky kkkhhhoooââânnnggg ñoøi hoûi ñöôøng

cheùo cuûa ma traän B baèng 1

Khi laáy caên baäc 2 quy öôùc raèng laáy cccaaaêêênnn sssoooááá hhhoooïïïccc

( cccaaaêêênnn lllaaaøøø sssoooááá dddöööôôônnnggg )

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

VVVííí ddduuuï :

=

A

1 5

14

 11  51   51 

    

0

=

B

0 0

      

      

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

01

2

=

-

A

21

- -

21

0

  1   

    

0

=

B

0 0

     

     

-

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

bbb))) NNNhhhaaaääännn xxxeeeùùùttt ::: *) Phöông phaùp chæ duøng ñöôïc neáu A laø ñññoooáááiii xxxöööùùùnnnggg vaø xxxaaaùùùccc ñññòòònnnhhh dddöööôôônnnggg 555))) CCCaaaùùùccc ppphhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp lllaaaëëëppp :::

(thöôøng duøng cho caùc heä vôùi ma traän A coù kích thöôùc raát lôùn) A coù kích thöôùc raát lôùn)

555...111))) ÑÑÑòòònnnhhh nnnggghhhóóóaaa : (Chuaån cuûa vectô )

=

x

x

i

¥

max ni 1

( ix : caùc thaønh phaàn cuûa veùctô x ) (chuaån voâ haïn , haøng )

£ £

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

555...111))) ÑÑÑòòònnnhhh nnnggghhhóóóaaa : (Chuaån cuûa vectô )

x

x

i

1

n ∑= =1 i

( chuaån 1, coät )

x x

-  1     = 2 = 2     -   3 

x ¥ = 1x =

x ‡

0

=

x

0

= x

0

«

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

=

A

a

ji

Max 1 i

n

n ∑ = j

1

¥ £ £

555...222))) ÑÑÑòòònnnhhh nnnggghhhóóóaaa ( Chuaån cuûa ma traän )    

   

(chuaån voâ haïn , chuaån haøng)

= =

a jia ji

A A 1 1

Max Max j

1

n

   

   

n ∑ ∑ = 1

i

(chuaån 1 , chuaån coät )

£ £

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

4

3

=

A

VVVííí ddduuuïïï :

ta coù

2

1

  

  

=

=

=

A

Max

a

Max

7)3,7(

ji

ni

1

1

   

=

=

=

A

a

Max

6)4,6(

ji

1

¥ £ £

1 1

   

 n  ∑  =  j n   ∑ Max  =  = inj nj 1 1 i

£ £ £ £

CCCaaaùùùccc tttííínnnhhh ccchhhaaaáááttt cccuuuûûûaaa ccchhhuuuaaaååånnn mmmaaa tttrrraaaääännn :::

A

0

=

A

= A

0

0 +

(cid:219)

+ BA

A

B

£

A

.

x

£

. xA Ngô Thu Lương

Phương pháp Tính

555...333))) ÑÑÑòòònnnhhh nnnggghhhóóóaaa ( Soá ñieàu kieän cuaû ma traän A)

1

=

=

)

cond

(

A

)

A

.

A

Ak ( 1

1

1

-

1 1

=

=

k

(

A

)

cond

(

A

)

A

.

A

-

¥ ¥ ¥ ¥

=

1A

A

- -

VVVííí ddduuuïïï :

,

1 1

=  

 2/32/1   - 2 2

    

34    12 12  

-

1

=

=

=

k

(

A )

A

.

A

3.7

21

-

¥ ¥ ¥

1

=

=

=

)

A

.

A

6

21

k A ( 1

1

1

7 2

-

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

=

VVVííí ddduuuïïï :::

A

1 4

1 2 1.42

    

    01.51.63 

- -

=- 1A

-

3859 1980 100 100

3920 2010 100 100

3900 2000 100 100

     

     

=

164790

69.

73566

( ¥ Ak ) =Ak (1 )

- - - -

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

( Ak )

Söï bieán thieân cuûa nghieäm tyû leä vôùi söï bieán thieân cuûa veá phaûi vôùi hhheeeäää sssoooááá tttyyyûûû llleeeäää laø

x

k A b b )

x

'

'

- » -

( 5.4))) PPPhhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp lllaaaëëëppp JJJaaacccooobbbiii ((( lllaaaëëëppp ñññôôônnn ))) :::

+ +

b b

xA = veà daïng xA = veà daïng

g g

F

aaa))) NNNoooäääiii ddduuunnnggg::: *) Ñöa heä *) Ñöa heä *) Kieåm tra ñieàu kieän

*) Laáy

F= F= x x x x 1<= q (chuaån haøng hoaëc coät) )0(x *) Daõy laëp

laø veùctô giaù trò ban ñaàu tuøu yù )(kx xaây döïng theo coâng thöùc F=+ )1( k + x

g

x

)( k Phương pháp Tính

Ngô Thu Lương

bbb))) ÑÑÑaaaùùùnnnhhh gggiiiaaaùùù sssaaaiii sssoooááá :::

k

k ( )

d

(1)

(0)

x

x

x

x

- £ -

q 1

-

k ( )

k

1)

q coâng thöùc tieân nghieäm q (

k ( )

d

x

x

x

x

- - £ -

1

q coâng thöùc haäu nghieäm coâng thöùc haäu nghieäm

-

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

=

+

1

2

0

x

x 1 +

=

-

2 x

10

1

5

x 3 x 3

2 +

-=

+

10

10

3

2

x

-

VVVííí ddduuuïïï : Xeùt heä phöông trình  10  1   

x 1 x 1

x 3

2

= =

+ +

+ +

1.0 1.0

x x

2.0 2.0

x x

0 0

2

-=

+

+

x x 1 x

1.0

3 x

5.0

1.0

2

3

-=

- -

x

3.0

x

1

2.0

     

3

2

x 1 x 1

- -

¥q

5.0= =

F ¥

4.0

= = 1q

1

F

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

=

+

+

x

x 1.0

2.0

x

0

+ k )1( 1

k )( 2

k )( 3

-=

+

+

x

x 1.0

x 1.0

5.0

+ k )1( 2

k )( 1

k )( 3

-=

-

x

2.0

x

x 3.0

1

+ k )1( 3

k )( 1

k )( 2

      

)0(

=

Vôùi

, soá böôùc laëp laø k = 3

x

T ]000[

1 0 0 0 0 0.5

2 0.25 0.4

3 0.270 0.360

0

-1

-1.15

-1.170

-

0.04

k kx )( 1 kx )( 2 kx )( 3 Sai soá

- -

¥

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

<

F

ccc)))NNNhhhaaaääännn xxxeeeùùùttt : A ma traän coù ñññöööôôôøøønnnggg ccchhheeeùùùooo tttrrroooäääiii theo hhhaaaøøønnnggg: ⇒

1<

a ji

a ii

¥

i

j

<

a

a

A ma traän coù ñññöööôôôøøønnnggg ccchhheeeùùùooo tttrrroooäääiii theo cccoooääättt

1

ji

ii

1 <

F

∑ j „ j

i i

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

555...555))) PPPhhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp lllaaaëëëppp GGGaaauuussssss --- SSSeeeiiidddeeelll :::

)1

NNNoooäääiii ddduuunnnggg : Caùc thaønh phaàn cuûa

vöøa

)1

tính ñöôïc ñaõ ddduuuøøønnnggg nnngggaaayyy ñeå tính

trong

( +k ix + k ( ix + 1

böôùc tieáp theo

= =

+ +

+ +

0 0

( ) k ( ) k x 0.1 0.1 x 2

= -

+

+

0.1

0.5

k ( ) ( ) k x 0.2 0.2 x 3 k ( ) x 3

- -

+ k 1) ( x 0.1 1

=-

1

- -

+ k 1) ( x 0.2 1

+ k 1) ( x 0.3 2

+ +  ( 1) k ( 1) k x x 1   + ( 1) k x  2  + ( 1 k )  x 3

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

1 0 0 0 0 0.5

2 0.28 0.357

3 0.26832 0.356858

0 -1.15 -1.1631 -1.1607214

k kx )( 1 kx )( 2 kx )( 3

ccc))) NNNhhhaaaääännn xxxeeeùùùttt: ccc))) NNNhhhaaaääännn xxxeeeùùùttt: Phöông phaùp Gauss – Seidel thoâng thöôøng coù toác ñoä hoäi tuï nhanh hôn phöông phaùp laëp jacobi Giaûi thuaät ñôn giaûn hôn so vôùi phöông phaùp Jacobi . Nhược điểm : Đánh giá sai số phức tạp

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

Jacobi Jacobi

0

0

=

=

D

- -

10 0

0 0

0 10

- -

( Dx =

0

0

0

Ax b= A D L U = D L U x b ) + + = L U x b ( ) 1 1 + + x D L U x D b ) ( = F + g x

- -

x

0 0

1 1

0 0

-

2

3 0

=

- -

A

1 10

-

2

3

10

 10  1   

 2  1   

=

U

0 1 0 0 0 0

2 1 0

 10       = - L = - L         

               

-

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

Seidel GaussGauss--Seidel

=

- -

= )

(

+

- -

)

(

-

1

+

=

- -

Ax b= A D L U D L U x b = D L x Ux b 1 x D L U x D L

(

(

)

b

)

- -

1

= F

-

(

-

-

D L U ) 1 = b

D L

)

(

g

-

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương

?=

3

(làm tròn hai chữ số lẻ)

0

A

D L

5 11 5 11

   

D

0.1

0

-

  5 11    0 0  

)

(

D L

0.04545454 0.09090909

gF  10 - =  - -  1 =  

  

0 0 0

L

0

0.3

- -

1

(

D L U )

0 0.136363636

 =  

  

U

0 0

 10 =  -   10 10 =  11    =   5 0     0 3 =    

- -

Phương pháp Tính Ngô Thu Lương