迭代过程 k+/s Bx t g,(2) B称为迭代矩阵。 给定初值x就得到向量序列 0 定义:若 limx=x,称逐次逼近法收敛, 否则,称逐次逼近法不收敛或发散
迭代过程 B称为迭代矩阵。 给定初值 就得到向量序列 定义:若 称逐次逼近法收敛, 否则,称逐次逼近法不收敛或发散。 1 , (2) k k x Bx g + = + 0 x , 0 1 , , , n x x x * lim , n n x x → =
问题:x是否是方程组(1)的解? 定理1:任意给定初始向量x°,若由迭 代公式(2)产生的迭代序列收敛到x 则x是方程组(1)的解 证: Iim xk=lim( Bxk+g)=x Bx+g k→o k
问题: 是否是方程组(1)的解? 定理1:任意给定初始向量 ,若由迭 代公式(2)产生的迭代序列收敛到 , 则 是方程组(1)的解。 证: 0 x * x * x * x * * 1 lim lim( ) . k k k k x Bx g x Bx g + → → = + = +
逐次逼近法收敛的条件 定理2:对任意初始向量x0,由(2)得到 的迭代序列收敛的充要条件是迭代矩阵 的谱半径p(B)<1 证:∫ Bx t k+I Bxk tg klX=B(k-x)=.=b(ro-x) 因此 im(xk+1-x)=0今lmBA=0冷p(B)<1 k→ k→o
逐次逼近法收敛的条件 定理2:对任意初始向量 ,由(2)得到 的迭代序列收敛的充要条件是迭代矩阵 的谱半径 证: 因此 ( ) 1. B 0 x * * 1 * * 1 * 1 0 ( ) ( ). k k k k k x Bx g x Bx g x x B x x B x x + + + = + = + − = − = = − * 1 1 lim( ) 0 lim 0 ( ) 1. k k k k x x B B + + → → − = =
要检验一个矩阵的谱半径小于1比较困难, 所以我们希望用别的办法判断是否有 im B k+1 0 k→ 定理3:若逐次逼近法的迭代矩阵满足<1, 逐次逼近法收敛。 Remark:因为矩阵范数‖B,Bl,Bl都可以 直接用矩阵的元素计算,因此,用定理3, 容易判别逐次逼近法的收敛性
要检验一个矩阵的谱半径小于1比较困难, 所以我们希望用别的办法判断是否有 定理3:若逐次逼近法的迭代矩阵满足 , 则逐次逼近法收敛。 Remark:因为矩阵范数 , , 都可以 直接用矩阵 的元素计算,因此,用定理3, 容易判别逐次逼近法的收敛性。 1 lim 0. k k B + → = B 1 1 B F B B
问题:如何判断可以终止迭代? 定理4:若迭代矩阵满足|f<1则 k+1-x/≤ (3) k+1-X l∥(4) Remark 1)(4)式给出了一个停止迭代的判别准则。 2)(3)式指出B<1越小收敛越快
问题:如何判断可以终止迭代? 定理4:若迭代矩阵 满足 则 (3) (4) Remark: 1) (4)式给出了一个停止迭代的判别准则。 2) (3)式指出 越小收敛越快。 , B 1 1 * 1 1 0 1 k k B x x x x B + + − − − * 1 1 1 k k k B x x x x B + + − − − B 1