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线性方程组的性态

 

1.假设系数矩阵 A是精确的,且非奇异,则右端向量b的误差对解的影响

的误差,而 的误差,则有

所以                        

但由                                

可得                            

所以当 时,则有

                                                    (6.13)

2.  假设右端向量 b是精确的,则系数矩阵A的误差对解的影响

的误差,而 的误差,则有

非奇异, ,则 非奇异,且有

由范数性质得         

,则有

                          (6.14)
3. 阵的条件数
定义 6.4若A是n阶非奇异矩阵, 则称数 为矩阵A的条件数。记作                                                                      (6.15)

容易证明,条件数具有下列性质

⑴ cond(A)≥1

⑵ cond(kA)= cond(A),k为非0常数

式( 6.13)(6.14)可写为     

由此可见,系数矩阵 的条件数确实能反映线性方程组的解对于初始数据误差的敏感程度。

( 1)当cond(A)很大时,则系数矩阵A的微小相对误差 或右端向量的微小相对误差 ,可能使解产生相当大的相对误差 ,则称方程组是病态的。

( 2)当cond(A)较小时,则系数矩阵A的微小相对误差 或右端向量的微小相对误差 ,不会使解产生大的相对误差,则称方程组是良态的。

练习 6.1

1 . 已知 ,求

2 .证明:

练习题答案

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