Лабораторная работа №2
Методы решения систем линейных уравнений
ЗАДАНИЕ. Найти для своего варианта решение системы
линейных уравнений   :
:
1.  Методом обратной матрицы   , используя функции Excel МУМНОЖ и МОБР.
 , используя функции Excel МУМНОЖ и МОБР.
2. Методом простой итерации с точностью e=0,001;

3. Методом Гаусса – Зейделя с точностью e=0,001.

Здесь k –
номер итерации, n – количество уравнений,  – начальное приближение.
 – начальное приближение.
Оформить вычисления для методов 2, 3 в виде таблиц:
| k | X1 | X2 | X3 | … | Xn | D | 
| 0 | 
 | 
 | 
 | … | 
 | - | 
| 1 | 
 | 
 | 
 | … | 
 | D1 | 
| … | … | … | … | … | … | … | 
Где  . Вычисления заканчиваются, когда D<e.
. Вычисления заканчиваются, когда D<e.
Решение
1. Метод обратной матрицы.
| 21 | -2 | -4 | -6 | -8 | * | 0,05 | = | 0,092685 | 
| 1 | 17 | -3 | -5 | -7 | 0,2 | 0,090481 | ||
| 2 | 0 | 13 | -4 | -6 | 0,45 | 0,094063 | ||
| 3 | 1 | -1 | 11 | -5 | 0,8 | 0,092373 | ||
| 4 | 2 | 0 | -2 | 9 | 1,25 | 0,098116 | 
2. Метод простой итерации.
| k | x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | d | 
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 1 | 0,002381 | 0,011765 | 0,034615 | 0,072727 | 0,138889 | 0,138888889 | 
| 2 | 0,083784 | 0,096313 | 0,120729 | 0,137287 | 0,151378 | 0,086113886 | 
| 3 | 0,131442 | 0,130852 | 0,133834 | 0,120905 | 0,110757 | 0,04765812 | 
| 4 | 0,117073 | 0,108817 | 0,102713 | 0,087494 | 0,07826 | 0,033410372 | 
| 5 | 0,087121 | 0,080962 | 0,079645 | 0,075816 | 0,082118 | 0,029952014 | 
| 6 | 0,078207 | 0,076807 | 0,082441 | 0,086174 | 0,099025 | 0,016906673 | 
| 7 | 0,087744 | 0,087833 | 0,094802 | 0,096922 | 0,106212 | 0,012361389 | 
| 8 | 0,096957 | 0,095574 | 0,099959 | 0,097709 | 0,101911 | 0,009213098 | 
| 9 | 0,097263 | 0,094402 | 0,096799 | 0,093006 | 0,096271 | 0,005639949 | 
| 10 | 0,093058 | 0,090121 | 0,092702 | 0,090179 | 0,095351 | 0,004281008 | 
| 11 | 0,090711 | 0,088435 | 0,092054 | 0,090924 | 0,097543 | 0,002346815 | 
| 12 | 0,091475 | 0,08958 | 0,093656 | 0,092655 | 0,099126 | 0,001730818 | 
| 13 | 0,092987 | 0,090979 | 0,094802 | 0,093207 | 0,098917 | 0,001511958 | 
| 14 | 0,093416 | 0,091169 | 0,094643 | 0,092677 | 0,098057 | 0,000859967 | 
| 15 | 0,092925 | 0,090605 | 0,094016 | 0,092137 | 0,097706 | 0,000626255 | 
| 16 | 0,092464 | 0,090221 | 0,093764 | 0,092106 | 0,097929 | 0,000460893 | 
| 17 | 0,092456 | 0,090286 | 0,093929 | 0,092345 | 0,098213 | 0,000283436 | 
| 18 | 0,09267 | 0,090503 | 0,094134 | 0,092485 | 0,098255 | 0,000216659 | 
| 19 | 0,092786 | 0,090585 | 0,094164 | 0,092445 | 0,098143 | 0,000116028 | 
| 20 | 0,092745 | 0,090526 | 0,094082 | 0,092358 | 0,098064 | 8,73812E-05 | 
| 21 | 0,092669 | 0,090455 | 0,094025 | 0,092331 | 0,098076 | 7,62497E-05 | 
| 22 | 0,092648 | 0,090447 | 0,094034 | 0,092359 | 0,09812 | 4,35419E-05 | 
| 23 | 0,092673 | 0,090476 | 0,094066 | 0,092386 | 0,098137 | 3,17038E-05 | 
| 24 | 0,092696 | 0,090495 | 0,094078 | 0,092387 | 0,098125 | 2,30443E-05 | 
| 25 | 0,092696 | 0,090491 | 0,09407 | 0,092375 | 0,098111 | 1,4232E-05 | 
| 26 | 0,092686 | 0,09048 | 0,094059 | 0,092368 | 0,098109 | 1,09602E-05 | 
| 27 | 0,09268 | 0,090476 | 0,094058 | 0,09237 | 0,098115 | 5,73183E-06 | 
| 28 | 0,092682 | 0,090479 | 0,094062 | 0,092374 | 0,098119 | 4,40988E-06 | 
| 29 | 0,092686 | 0,090483 | 0,094065 | 0,092376 | 0,098118 | 3,84373E-06 | 
3. Метод Гаусса – Зейделя
| k | x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | d | 
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 1 | 0,002381 | 0,011625 | 0,034249 | 0,074135 | 0,151722 | 0,151721808 | 
| 2 | 0,088992 | 0,096852 | 0,11376 | 0,118958 | 0,10425 | 0,086610868 | 
| 3 | 0,106976 | 0,103461 | 0,102875 | 0,090885 | 0,088549 | 0,028073462 | 
| 4 | 0,09153 | 0,087727 | 0,089367 | 0,088163 | 0,098306 | 0,015734024 | 
| 5 | 0,090398 | 0,088627 | 0,093207 | 0,093174 | 0,099723 | 0,005010844 | 
| 6 | 0,093186 | 0,091198 | 0,094974 | 0,092985 | 0,09787 | 0,002788481 | 
| 7 | 0,093008 | 0,090702 | 0,094088 | 0,092156 | 0,097875 | 0,000885963 | 
Вывод:
1. По скорости решения метод обратной матрицы превосходит другие 2. Метод Гаусса – Зейделя требует меньше итераций, чем метод простой итерации. Что касается результатов, то они приблизительно одинаковы.
В – 19
Выполнил студент 328гр. Протасов И.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.