一、三角系统
……
二、高斯消元法
……
三、LU分解--直接三角分解法 求解线性方程Ax=b:
参考视频:【数值分析】矩阵LU三角分解| 速成讲解 考试宝典_哔哩哔哩_bilibili
令A=L·U,其中L是单位下三角矩阵(对角线上元素都是1),U是上三角矩阵。
无论矩阵A是多少,都有唯一的单位下三角矩阵L和上三角矩阵U,使得A可以分解为L·U。
由矩阵乘法可推出:
1.矩阵U的第一行元素等于矩阵A的第一行元素,即a1i=u1i,i=1,2……,n
2.矩阵L的第一列元素等于矩阵A的第一列元素除以u11,即li1=ai1/u11,i=1,2……,n
L是单位下三角矩阵 对角线上元素都是1,即lii=1 ,i=1,2……,n
U是上三角矩阵。所以矩阵中的未知元素其实就不多了。
由于Ax=b即L·Ux=b
令Ly=b,Ux=y
第一步:首先根据A=L·U,可以很快推导出唯一的单位下三角矩阵L和唯一的上三角矩阵U
第二步:已知单位下三角矩阵L和向量b,根据Ly=b,很方便就求出y=(y1,y2,y3)^T
第三步:已知上三角矩阵U和向量y,根据Ux=y,很方便就求出x=(x1,x2,x3)
至此,线性方程求解完毕。
动手实操一下,就能清晰掌握了:
第一步:根据A=L·U,推出矩阵L和U
第二步:根据Ly=b 求出y
第三步:根据Ux=y 求出x
向量x求解完毕。
四、部分选主元的 LU 分解
……
五、LDM 分解, 对称矩阵的 LDL 分解,正定矩阵的 Choleskey 分解
……
六、其他线性系统,如带状系统
……