雅可比迭代收敛性

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A=[5 2 1; -1 4 2; 2 -3 10]

b=[-12;20;3]

% (1)

D=diag(A)

ND=sum(abs(A-diag(D)),2)

bo=D>ND

### 可比迭代法的收敛性条件 对于可比迭代法而言,其收敛性的充分必要条件是系数矩阵 \( A \) 的谱半径小于 1。具体来说,如果线性方程组可以表示为: \[ Ax = b, \] 其中 \( A \in R^{n\times n} \),\( x,b\in R^n \),那么可比方法可以通过分解矩阵 \( A=D-L-U \)[^1]来实现,这里 \( D \) 是对角阵,而 \( L,U \) 分别代表严格下三角和上三角部分。 当采用可比迭代时,每次更新向量 \( x \) 可以通过如下公式计算: \[ x^{(k+1)}=D^{-1}(b-(L+U)x^{(k)}) \], 为了保证该过程能够逐渐逼近真实解并最终达到稳定状态,则需满足定条件下才能确保算法收敛于唯解。这些条件主要包括但不限于以下几个方面[^2]: - **严格对角占优**:即每行中绝对值最大的元素位于主对角线上,并且大于其他所有非零元之和; - **弱对角占优加不可约性**:即使得每行中的最大项仍然处于主对角位置,但仅要求不小于其余各项总和;同时整个系统还需具备某种连通性质——不存在孤立子集使得内部互不影响外部变化; - **正定矩阵**:适用于某些特殊情况下的实数域内二次型表达形式对应的Hessian Matrix等情形。 上述任情况均可作为判断依据之,在实际应用过程中可根据具体情况选用最合适的准则来进行验证。 ```python import numpy as np def is_strictly_diagonally_dominant(A): """Check if matrix A is strictly diagonally dominant.""" abs_A = np.abs(A) return all(abs_A[i,i] > sum(abs_A[i,:]) - abs_A[i,i] for i in range(len(A))) A = [[4,-1,0],[-1,4,-1],[0,-1,4]] print(is_strictly_diagonally_dominant(np.array(A))) ```
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