Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Численные методы ЛБ2 Гаусс1.docx
Скачиваний:
40
Добавлен:
26.02.2016
Размер:
325.85 Кб
Скачать

Порядок заполнения таблицы (прямой ход):

  1. Записываем коэффициенты системы в четырёх строках и пяти столбцах раздела I (табл. 1).

  2. Суммируем все коэффициенты по строке и записываем сумму в столбце столбец контроля), т.е.a16=.

  3. Делим все числа, стоящие в первой строке, на ведущий элемент a11 и результаты b1j=a1j /a11 записываем в пятой строке раздела I.

  4. Вычисляем и делаем проверку. Если вычисления ведутся постоянным знаком после запятой, то числаb16 и не должны отличаться более чем на единицу последнего разряда. В противном случае следует проверить действия пункта 3.

  1. Вычисляем коэффициенты a (i =2,3,4; j=2,3,4,5,6) по формуле

a=aijai1b1j. Результаты записываем в первые три строки раздела II.

  1. Осуществляем контроль. Сумма элементов каждой строки (i=2,3,4) не должна отличаться от a более чем на единицу последнего разряда.

  2. Делим все элементы первой строки раздела II на a, результаты записываем в четвёртой строке раздела II. Осуществляем контроль.

  3. Вычисляем a, a=aab, (i=3,4; j=3,4,5,6). Осуществляем контроль.

  4. Делим элементы первой строки раздела III на a и находим числа b=a/a. Все результаты записываем в третьей строке раздела III. Осуществляем контроль.

  5. Вычисляем a=a - ab. Результаты записываем в разделе IV.

Обратный ход:

  1. В разделе V записываем единицы, как это указано в табл. 1, вычисляем x4=a/a.

  2. Для вычисления значений x3,x2,x1 используются лишь строки разделов I, II, III, содержащие единицы (отмеченные строки). Так для вычисления x3 умножаем x4 на b и получившееся произведение вычитаем из b. При этом единицы, расставленные в разделе V, помогают находить для xi (i=3,2,1) соответствующие коэффициенты в отмеченных строках. Таким образом,

x3= b- bx4.

  1. Вычисляем x2, и затем x1, для чего используем элементы отмеченной строки раздела II: x2= b- bx4- b x3,

x1= b- bx4 - bx3 - bx2.

Компактная схема Гаусса оказывается особенно выгодной при одновременном решении нескольких систем, отличающихся лишь столбцами свободных членов, при вычислении обратной матрицы.

Решим с помощью компактной схемы Гаусса систему уравнений, все вычисления занесем в таблицу (табл.2):

Следуя порядку действий, указанному в параграфе 1, получаем значения неизвестных: x4=0,068976; х3=-1,815417; x2=0,964032; х1=4,870672.

Проверка показывает, с какой точностью получен результат, погрешность вычислений не превосходит соответственно 0,0000029; 0,0000028; 0,000001; 0,000016 в первом, втором, третьем и четвертом уравнениях.

Таблица 2

i

x1

x2

x3

x4

Свободные члены

I

1

2

-3,5

2,7

-8,2

0,9

-6,1

2

1

2,8

3,6

2,4

1,2

11

3

1

2,5

-3,8

-2,6

14

11,1

4

5

-6

4,8

2,1

10

15,9

1

-1,75

1,35

-4,1

0,45

-3,05

-3,05

II

2

4,55

2,25

6,5

0,75

14,05

14,05

3

4,25

-5,15

1,5

13,55

14,15

14,15

4

2,75

-1,95

22,6

7,75

31,15

31,15

1

0,494505

1,428571

0,164835

3,087912

3,087912

III

3

-7,251648

-4,571429

12,849451

1,026374

1,026374

4

-3,30989

18,671429

7,296703

22,658242

22,658242

1

0,630399

-1,771935

-0,141537

-0,141537

IV

4

20,757978

1,431793

22,189771

22,189771

1

0,068976

1,068976

1,068976

V

 

 

 

1

0,068976

0,0000029

 

 

1

 

-1,815417

0,0000028

 

1

 

 

0,964032

0,000001

1

 

 

 

4,870672

0,000016