матрицанинг хос сони бўлиб,
г ц
( А - ^ А
- 1
матри-
цанинг хос сонидир. Аммо (А-^ҲА
- 1
=
{ А
А
' ) ~
1
ва
А
А
' , А
' А
мат-
рицалар ўхшаш бўлганликлари учун
у ц
Демак, (12.10) дан
^з
V
ш ах £/
ш!п
Хусусий ҳолда симметрик А матрицалар учун
Ъ
= |Х;
тах|А;1
т1п|А,|
бўлади.
ва
(
12
.
11
)
202
www.ziyouz.com kutubxonasi
М и с о л. Қ у й и д а г и м а т р и ц а н и о л а м и з [4 4 ]!
А
=
‘ 5
7 6
5 '
7
10 8
7
6
8 10 9
- 5
7 9
10 -
1 >у магрицанинг элементлари катта сон бўлишига қарамасдан йе!
А —
1, шунинг
учун бу матрица ёмон шартланган бўлиши керак. Бу матрицанинг тескариси:
68
—41
—17
10 ~
—41
25
10 - 6
— 17
10
5 - 3
10
—6
—3
2 -
Берилган
А
матрица элементларини озгина ўзгартирганда у махсус
бўлиб қолиши мумкин. Ҳақиқатан ҳам,
' 5+ е
7
6
5 -
7
10
8
7
6
8
10
9
- 5
7
9
10 -
матрица
ни олайлик. Бу ерда <3е1 А(е) = 1 + 68
г
дир. Демак, е = — — « —0,015 бўл-
,
Ь
8
ганда бу матрица махсус матрицага айланади. Шундай қилиб,
А
матрицанинг
элементлари 0,02 аниқликда берилган бўлса, уни амалда махсус деб қараш
керак. Қаралаётган
А ~
1 матрицанинг элементлари кескин ўзгаради. Ҳақиқа-
тан ҳам,
учун
&е
1
А
1
0,320
^Г
1
А -
' 4,99
7
7
10
6
8
-
5
7
6
5 '
8
7
10
9
9 10 -
бўлиб,
'204,82
—128,12
—53,12
31,25
—128,12
77,53
31,78
-18,81
—53,12
31,78
14,03
—8,31
-
31,25
—18,81
—8,31
5,12
дир. Агар тескари матрицанинг элементлари катта бўлса, у ҳолда бир-бирига
«яқин» озод ҳадларга ҳам
Ах — Ь
системанинг бир- биридан «узоқ» ечимлари
мос келиши мумкин. Ҳақиқатан ҳам,
Ьг
= (23, 32, 33, 31)'
ва
Г3 = (23,1; 31,9; 32,9; 31,1)'
озод ҳадларга
- (
1
) = (
1
, I,
1
,
1
)'
ва
3?2)= (14,6; — 7,2; — 2,5; 3,1)'
ечимлар мос келади.
А,
матрицанинг шартланганлик сони
ч
учинчи нормада
= 1И131ИГЧ13 = / 9 3 3 /9 7 0 8
I
3009,6.
2 0 3
www.ziyouz.com kutubxonasi
Бу ҳақнқатан ҳам катта сон. Энди
Ахх
=
Ь
системанинг шартланганлик
ўл-
човини
Ь
=
Ьг
учун топамиз:
1
|
6
.
11
з „
/3 6 0 3
____
*3 = ~[ГГ
'/9 7 0 8 « 2657,1.
Хатоликлар вектори
е
ни баҳолаш.
Биз юқорида шартлан-
ганлик сони катта бўлиб, озод ҳад озгина ўзгарганда ечим анчага
фарқ қилишини конкрет ҳолда қараган эдик,
энди шу масалани
умумий ҳолда кўриб чиқамиз.
Фараз қилайлик, (12.1) система билан бир вақтда
В у = /
( 12. 12)
система ҳам_берилган бўлиб,
В
матрича ва / вектор билан
А
матрица ва
Ь
вектор орасида қуйидаги тенгликлар ўринли бўл-
син:
В = А — С А , 7 = Л > + \
(12.13)
бу ерда
1.|С|| < ? < 1, | / |
Энди (12.12) ва (12.13) дан
(
Е - С ) А у
= /
ёки
Ау
= (
Е
- С ) - > / = ( С + _ С + С2+ . . . )
(Ь
+ 5) -
Ь + (С
+ С2+
+ . . .
)Ь + ( Е + С + С 2+
. . .
)8
га эга бўламиз. Бу тенгликни
г — Ь
—
Ау
билан сслиштирсак, у
ҳолда (
1 2
.
1
) система тақрибий ечими
7
нинг боғланишсизлик век-
тори
7 = -
[ ( С + С 2+ . . .
)~Ь + ( Е + С + С * +
. . .
бўлади. Демак, р. ва V таърифига кўра, қуйидаги муносабат ўрин-
лидир:
[|+ц
||+ ||
< 1 А , /||
ц
/ , 11
+ С
2
+ . . . ) ®|| +
+
_ | + !
-ч
11*11
( С + С 2+ . . .
) Ь ~ ( Е + С +
Р
Ч
1
< + -г— + т— ' -
' 1
Ч \\Ъ\\
(12.14)
Бундан кўрамизки шартланганлик сони V ва
р
ҳамда
<7
қанча ки-
ЦГ||
чик бўлса „нисбий хато“ -==• ҳам шунча кичик бўлади.
(12.14)
11
*
1
!
дан амалда керак бўладиган / , | нинг баҳосини чиқариш мумкин.
2 0 4
www.ziyouz.com kutubxonasi
Пунинг учун
т (р, д)
Р
.
?
Р
1
- ?
1 - 7
1
Й
1
деб белгилаб ва
\\х*\\
=* ||у +
х
* — ў|( + ||Ў|( +
ни ҳисобга олиб,
1
—
'>т(р,
(?) >
0
бўлганда
гТи
ГГи
7)
II**
1 — V
т(р, д)
“ У1Н0
у
11 +
1Н|
(12.15)
га эга бўламиз. Одатда амалда бизга А ва
Ь
маълум бўлмасдан
балки
В
ва /"берилган бўлади. Шунинг учун ҳам (12.15) ўрни-
да қуйидаги баҳони қараш керак:
_
, _
ч*т(р,
а*)
11г11 < 1|у|1 I
—Ч*т(р,
д*)’
(12.16)
б у ерда V*
В
матрицанинг шартланганлик сони бўлиб,
<
7
* =
1
|£ )£ ~
111
.
0
= В - А
ва
т(р,
*) =>
^
^
ДИР-
„
,
Амалда (12.1) системани ечишнинг кўп методлари
А
матрица-
ни алмаштириб содда кўринишга,
масалан, диагонал, учбурчак
ва. ҳ. к. кўринишга келтиришдан иборатдир. Бундай алмаштириш
А
матрицани чап томондан бирор
М
матрицага кўпайтириш натилга-
сида бажарилади. Ихтиёрий махсусмас
А
матрица учун
||М А|| < 1 И Н И | | , Ц А -1 + 1 + 1 < | | А - 1||.||Ж -Ч |
бўлганлигидан,
у (М А )< ч (М )^ -(А )
келиб чиқади, яъни алмаштириш натижасида, умуман айтганда,
А матрицанинг шартланганлик сони ортиб борар экан.
Кўрсатиш мумкинки [4], фақат
М — сЦ
бўлгандагина (бу ер-
д а
(У+ртогонал матрица ва
с
— ўзгармас сон)
V
(УИ) =
1
бўлио,
V
(МА)
= V (А) бўлади.
М а ш қ л а р
1, Қуйидаги
8,82
3,45 5,58 4,41 '
3,45
4,01 0,89 3,24
5,58
0,89 5,86 1,38
4,41
3,24 1,38 1,07 _
матрицанинг хос сони ва хос векторларини шу бобдаги барча методлар би-
лан топинг.
2. Агар
А
ва
В
бир хил тартибли квадрат матрица бўлса, у ҳолда
М =
(
А В
В А
матрицанинг характеристик кўпҳади
А
+
В
ва
А — В
матрицалар характерис-
тик кўпҳадининг кўпайтмасига тенглигини исбот қилинг.
3. Ҳар кандай
п-
тартибли квадрат комплекс
А
матрица
В«
I
205
www.ziyouz.com kutubxonasi
кўринишдаги матрицага ўхшашлигини кўрсатинг, бу ерда
В п ( п
— 1)-тар-
тибли квадрат матрицадир.
В = Р ~ 1А Р
шартни қаноатлантирадиган
Р
матри-
цани тузиш йўлини кўрсатинг.
„
'
4. Айтайлик,
А
матрицанинг хос қиймати X бўлиб, унга мос келадиган
хос вектор
х
бўлсин. Ихтиёрий
а0, аи . . . , ап
учун
х
вектор
а0Е
+
а^А
+
+ . . . +
апАп
матрицанинг
а0
+ ахХ + . . . +
ап\ п
хос сонига мос келувчи
хос вектор эканлигини кўрсатинг.
5. Ихтиёрий
А
матрица ва
а
сон учун
А
ва
А
—
аЕ
матрицалар бир хил
хос векторга эга бўлишини кўрсатинг.
6. Агар
А
содда структурага эга бўлса, у ҳолда
а0Е
+
ауА
+ . . . +
апАп
ҳам содда структурага эга бўлишини кўрсатинг.
7. Агар
А
матрица
ап
й12 0 0 . . . 0
0
А
=
а'л
й22 #23 0 *. . 0
0
0
0
0 0 . •
ап. п—1апп
кўринишга эга бўлиб, з1§
п Ч. к-
-1 = 5*8
(к =
1, 2, . . . ,
п—
1) бўл
са, у ҳолда
А
матрицанинг барча хос сонлари ҳақиқий бўлишини кўрсатинг.
8. Охирги масала натижасидан фойдаланиб, Лежандр кўпҳадининг бар-
ча илдизлари ҳақиқий эканлигини кўрсатинг.
9. Қуйидаги
п-
тартибли
Г
2
—1
0
0. . .0
° 1
—1
2
— 1
0. . .0
0
А
=
0
—1
2
—1 . . .0
0
_
0
0
0
0. .—1 2...
матрицанинг барча хос сонлари
\ к
= 2
лигини кўрсатинг.
%к
1 + соз ——
п +
1
.
(к
1,
п)
экан-
5-БО Б, ФУНКЦИЯЛАРНИ
ИНТЕРПОЛЯЦИЯЛАШ
I - §. МАСАЛАНИНГ ҚУЙИЛИШИ
Аксарият
ҳисоблаш методлари
масаланинг қўйилишида
қатнашадиган функцияларни унга бирор, муайян маънода яқин
ва тузилиши соддароқ бўлган фуикцияларга алмаштириш ғоя-
сига асосланган.
Ушбу бобда функцияларни яқинлаштириш масаласининг энг
содда ва ж уда кенг қўлланиладиган қисми — функцияларни ин-
терполяциялаш масаласи қаралади.
Дастлаб интерполяциялаш деганда функциянинг қийматларшш
аргументнинг жадвалда берилмаган қийматлари учун топиш ту-
шунилар эди. Бу ҳолда
интерполяциялашни „сатрлар орасидаги-
ларни ўқкй билиш санъати* Деб ҳам таърифлаш мумкин. Ҳознрги
вақтда интерполяциялаш тушунчаси жуда кенг маънода тушуни-
лади. Интерполяция масаласининг моҳияти қуйидагидан иборат.
Фараз қилайлик,
[а, Ь
] оралиқда
у
—
/ { х )
функция берилган ёки
2 0 6
www.ziyouz.com kutubxonasi
ҳеч бўлмаганда унинг
Д х 0), / { х
,) , . • . *
Л х п)
қийматлари маъ-
лум бўлсин. Шу оралиқда аниқланган ва ҳисоблаш учун қулай
7> Do'stlaringiz bilan baham: |