Методы вычислений. Часть I. Численные методы алгебры. Курцева К.П - 48 стр.

UptoLike

Составители: 

48
Замечание: независимость отношения
(
)
()
1k
s
k
s
x
x
+
от
s
(т.е. координат) служит
основанием для выбора
к >>1.
Чтобы найти СВ надо рассмотреть равенство:
()
()
111 2 22
11 2 2 2
1
....
....
k
kk k
nnn
k
kk
nnn
k
x
ee e
x
ee e
α
λαλ αλ
ααμ αμ
λ
=+ ++
=+ ++
В случае, когда
1( 1)
i
k
μ
<>> можно получить приближенное равенство
()
1
1
k
k
x
e
λ
СВ, множитель
1
можно опустить, т.к. СВ определяются с точностью до
константы (до множителя)
б)
12 1 2
.... ....
rr r
λ
λλλλ
++
===> .
111
(1)
11 1 1 1 1
()
111 1 1 1
.... ...
.... ...
kkk
k
s rrrs r rrs
s
kk k k
srrrsrrrs
s
eee
x
eee
x
αλ αλ α λ
αλ αλ α λ
+++
+
+++
+++
++ + +
=
++ + +
Разделим и числитель и знаменатель на число:
11
11 1
....
kk
s
rr rs
ee
αλ αλ
+
+
++
Получим:
/
/
/
1
(1)
11
1
()
111
11
1 ....
,,
....
1...
k
k
rrs
siiis
iis
kk
s
rrs
rrs
s
xe
ee
x
μγ
λα
λμγ
λαα
μγ
+
+
++
++
++
===
++
++
(NB! Выбираем
()
0
k
s
x , предполагаем
11
.... 0
srrs
ee
α
α
+
+≠
)
Аналогично предыдущему случаю: получаем
(
)
()
1
1
(1)
k
s
k
s
x
k
x
λ
+
>>
()
11 2 2 1 1
1
0 при
... ...
k
k
rr r r
k
k
x
ee e e
αα α μ
λ
++
→→
=+ ++ + +
1
42 43
()
11 2 2
1
...
k
rr
k
x
ee e
α
αα
λ
≈+ ++линейная комбинация собственных векторов
В качестве начальных
(
)
0
x
берем r раз независимых вектора, получаем систему
линейных независимых уравнений, откуда получаем
123
,,ee e
в) Пусть
12
λ
λ
=− .
(2 )
22 2
11 1 2 2 2 33 3
...
k
kk k
ssss
xeee
αλ αλ αλ
=+ + +
(одинаковые знаки при четном номере)
(2 2)
22 22 22
11 1 2 2 2 33 3
...
k
kk k
ssss
xeee
αλ αλ αλ
+
+++
=+ + +
                                                                           xs ( k +1)
         Замечание: независимость отношения                                                от s (т.е. координат) служит
                                                                            xs ( k )
основанием для выбора к >>1.
      Чтобы найти СВ надо рассмотреть равенство:
         x( ) = α1λ1k e1 + α 2λ 2k e2 + .... + α nλ nk en
           k


          x( )
            k
                     = α1e1 + α 2 μ 2k e2 + .... + α n μ nk en
          λ1k
         В случае, когда                  μi < 1 (k >> 1) можно получить приближенное равенство
       x(k )
e1 ≈              – СВ, множитель              α1 можно опустить, т.к. СВ определяются с точностью до
       λ1k
константы (до множителя)
      б) λ1 = λ2 = .... = λr >                   λr +1 ≥ λr + 2 .... .
          xs ( k +1)         α1λ1k +1e1s + .... + α r λ rk +1ers + α r +1λ rk++11er +1s + ...
                         =
             xs ( k )          α1λ1k e1s + .... + α r λ rk ers + α r +1λ rk+1er +1s + ...
                                                                                              k +1                         k +1
         Разделим и числитель и знаменатель на число: α1λ1 e1s + .... + α r λ r ers
         Получим:
          xs ( k +1)            1 + μ rk++11 γ r/ +1 s + ....                   λi                                    α i eis
                         = λ1                                    ,       μi =      ,               γ i/ s =
             xs   (k )
                                1+    μ rk+1 γ r/ +1 s   + ...                  λ1                            α1e1s + .... + α r ers
                                        (k )
         (NB! Выбираем xs                      ≠ 0 , предполагаем α1e1s + .... + α r ers ≠ 0 )
                                                                                       xs ( k +1)
         Аналогично предыдущему случаю: получаем                                                     ≈ λ1 (k >> 1)
                                                                                        xs ( k )
          x(k )
                     = α1e1 + α 2e2 + ... + α r er + μ rk+1er +1 + ...
          λ1k                                        14243
                                                                     →0 при k →∞

          x(k )
                     ≈ α1e1 + α 2e2 + ... + α r er – линейная комбинация собственных векторов
          λ1k
                                                  ( 0)
      В качестве начальных x берем r раз независимых вектора, получаем систему
линейных независимых уравнений, откуда получаем e1, e2 , e3
         в) Пусть λ1 = −λ2 .
         xs (2 k ) = α1λ12 k e1s + α 2λ 22 k e2 s + α 3λ32 k e3s + ...
         (одинаковые знаки при четном номере)
         xs (2 k + 2) = α1λ12 k + 2e1s + α 2λ 22 k + 2e2 s + α 3λ32 k + 2e3s + ...




                                                                                                                                       48