Метод прогонки.
Применяется для решения систем уравнений с трехдиагональной (ленточной) матрицей. Такая система уравнений записывается в виде: , (2.6) . Является частным случаем метода Гаусса и состоит из прямого и обратного хода. Прямой ход состоит в исключении элементов матрицы системы (2.6), лежащих ниже главной диагонали. В каждом уравнении останется не более двух неизвестных и формулу обратного хода можно записать в следующем виде: , (2.7) Уменьшим в формуле (2.7) индекс на единицу: и подставим в (2.6): Выразим : (2.8) Сравнивая (2.7) и (2.8), получим: (2.9) Поскольку , то , (2.10) Теперь по формулам (2.9) и (2.10) можно вычислить прогоночные коэффициенты и (). Это прямой ход прогонки. Зная прогоночные коэффициенты, по формулам (2.7), можно вычислить все () (обратный ход прогонки). Поскольку , то и . Далее вычисляем , ,..., , . Пример 2.3. Решить систему уравнений методом прогонки:
Решение. Коэффициенты записываем в виде таблицы 2.1.
Прямой ход прогонки. По формулам (2.9) и (2.10) определяем прогоночные коэффициенты и (). , т.к. Обратный ход прогонки. По формулам (2.7) вычисляем все (). Поскольку , то . Далее вычисляем: Вычисляем невязки () Пример 2.4. Решить систему уравнений из примера (2.3) методом прогонки с помощью программы Excel.
|