Numeeriset menetelmät (2017) Harjoitus 2/viikko 5 1. Ratkaise Gaussin eliminointimenetelmällä yhtälöryhmä x1 + x 2 + x3 + x4 =1 x1 + x2 + 2x3 + 3x4 = 2 −x1 + 2x3 + x4 =1 3x1 + 2x2 − x3 =1 2. (a) Muodosta LU-hajotelma matriisille 2 7 5 A = 6 20 10 . 4 3 0 > (b) Ratkaise LU-hajotelman avulla yhtälöryhmä Ax = b, missä b = 0 4 1 . 3. Olkoon A= 1 −2 . −0.99 1.99 (a) Muodosta matriisin A käänteismatriisi sekä laske A:n kuntoluku joko k · k∞ normia tai k · k1 -normia käyttäen. (b) Ratkaise yhtälöryhmä Ax = b + εr, −1 missä b = , 1 1 r= 1 ja ε ≥ 0 kuvaa mittausvirheen suuruutta b:ssä. (c) Laske ratkaisuvektorin x absoluuttinen ja suhteellinen virhe k · k2 -normin suhteen. 4. Laske yhtälöryhmän −3x + 9y + 4z = −14 5x + y + 2z = 10 x + 2y − 7z = −33 ratkaisun kymmenes likiarvo X10 = (x10 , y10 , z10 )> (a) Jacobin (b) Gauss-Seidel menetelmällä kun X0 = (0, 0, 0)> . 1 Exercise 2/week 5 1. Solve the following system of equation by using the Gaussian elimination method x1 + x 2 + x3 + x4 =1 x1 + x2 + 2x3 + 3x4 = 2 −x1 + 2x3 + x4 =1 3x1 + 2x2 − x3 =1 2. (a) Find the LU decomposition of the matrix 2 7 5 A = 6 20 10 . 4 3 0 > (b) Solve Ax = b with b = 0 4 1 by using the LU decomposition of A. 3. Let A= 1 −2 . −0.99 1.99 (a) Find A−1 and calculate the condition number of A by using either the norm k · k∞ or k · k1 . (b) Solve the system of equation Ax = b + εr, where b = −1 , 1 1 r= 1 and ε ≥ 0 is the measurement error in b. (c) Calculate the absolute and relative errors of x with respect to the norm k · k2 . 4. Find the tenth approximation X10 = (x10 , y10 , z10 )> of the solution of the system of equation −3x + 9y + 4z = −14 5x + y + 2z = 10 x + 2y − 7z = −33 by using (a) Jacobi (b) Gauss-Seidel method with X0 = (0, 0, 0)> . 2
© Copyright 2024