Page 20 - 4744
P. 20

з  вибором  головного  елемента  по  стовбчику).  Аналогічну

               процедуру  можна  здійснити  і  з  елементом  рядка  за  номером  s
               (метод  Гауса  з  вибором  головного  елемента  по  рядку).  Вказані
               перетворення дозволяють підвищити точність розв’язку задачі на
               ЕОМ,  з  використанням  арифметичних  операцій  з  фіксованою

               точністю.
                      У випадку, якщо матриця  A є сильно розрідженою (велика
               кількість її елементів дорівнює 0), використовуються спеціальні

               методи розв’язку системи лінійних алгебраїчних рівнянь.
                      Якщо матриця системи є тридіагональною:
                                   a  x   a  x                                       b
                                  11  1  12  2                                         1
                                  a  x   a  x   a  x                               b
                                   21  1  22  2  23  3                                 2
                                        a 32 x 2   a 33 x 3   a 34 x 4             b 3
                                 
                                                                            (1.13)
                                 
                                               a n  ,1 n 2 n 2   a n  ,1 n 1 n 1   a n  ,1 n x n   b n 1
                                                                   x
                                                      x
                                 
                                                                 x
                                                           a n ,n 1 n 1   a n ,n x n   b n 1
                                 
               розв’язок  системи  може  бути  одержаний  за  методом  прогонки,
               який полягає в наступному: вважатимемо, що величини  x  та  x
                                                                                                  i  1  i
               зв’язані лінійно:

                                          x     M  x   L                                        (1.14)
                                           i1    i  i  i
                      Підставляючи (1.14) в рівняння:

                                   a   x     a  x   a  x    b ,                                (1.15)
                                     , i i 1  i1  i i,  i  , i i 1  i1  i
               одержуємо

                                   a   M  x   a  L   a  x   a  x    b ,                       (1.16)
                                     , i i 1  i  i  , i i 1  i  i i,  i  , i i 1  i1  i
               звідки для  x  можна записати:
                               i
                                                     a              b   a  L
                                           x         i i,  1  x    i  i i,  1  i  ,          (1.17)
                                            i                 i 1
                                                 a  i i,  1 M   a ii  a  i i,  1 M   a  i i,
                                                                         i
                                                        i
               а на основі (1.14) можна зробити висновок:
                                                             a
                                                 M           , i i 1  ,                        (1.18)
                                                   i1
                                                          a   M   a
                                                           , i i 1  i  ii
                                                        b   a  L
                                                 L      i    i i,  1  i  .                      (1.19)
                                                  i 1
                                                       a   M   a
                                                         i i,  1  i  i i,
                      Враховуючи, що з першого рівняння системи (1.13) витікає:
                                                           a          b
                                                    M     12  ;  L   1  ,                      (1.20)
                                                      2           2
                                                           a          a
                                                            11         11
               одержуємо значення коефіцієнтів  M ,  L , i                 , 2  , N .
                                                                 i   i
                      Значення  x ,  x  одержуємо шляхом розв’язку системи:
                                     N    N  1


                                                                                                       20
   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25