Текущая версия |
Ваш текст |
Строка 1: |
Строка 1: |
- | = [[Численные Методы, 02 лекция (от 13 февраля)|Лекция 2]] = | + | == From Ebaums Inc to MurkLoar. == |
- | == Задача 1 ==
| + | We at EbaumsWorld consider you as disgrace of human race. |
- | Показать, что для реализации (вычисления) по формулам (3), (4) требуется точно такое же число действий: <math>\frac{m^3 - m}{3}</math>.
| + | Your faggotry level exceeded any imaginable levels, and therefore we have to inform you that your pitiful resourse should be annihilated. |
- | | + | Dig yourself a grave - you will need it. |
- | === !!! Решение ===
| + | |
- | {|style="text-align:center"
| + | |
- | !rowspan="2"|Шаг
| + | |
- | !rowspan="2"|Действие
| + | |
- | !colspan="3"|Количество действий на один элемент
| + | |
- | !colspan="3"|Итоговое количество действий
| + | |
- | |-
| + | |
- | !Вычитание
| + | |
- | !Умножение
| + | |
- | !Деление
| + | |
- | !Вычитание
| + | |
- | !Умножение
| + | |
- | !Деление
| + | |
- | |-
| + | |
- | !1: c<sub>1</sub>
| + | |
- | |b<sub>11</sub> = a<sub>11</sub>
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |-
| + | |
- | !
| + | |
- | |c<sub>1j</sub> = <sup>a<sub>1j</sub></sup>/<sub>b<sub>11</sub></sub>, j = <span style="border-top:solid 1px">1…m</span>
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |1
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |m
| + | |
- | |-
| + | |
- | !2: b<sub>1</sub><sup>T</sup>
| + | |
- | |b<sub>i1</sub> = a<sub>i1</sub>, i = <span style="border-top:solid 1px">1…m</span>
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |0
| + | |
- | |-
| + | |
- | !rowspan="2"|3: c<sub>2</sub>
| + | |
- | |b<sub>22</sub> = a<sub>22</sub> − b<sub>21</sub> × c<sub>12</sub>
| + | |
- | |1
| + | |
- | |1
| + | |
- | |0
| + | |
- | |1
| + | |
- | |1
| + | |
- | |0
| + | |
- | |-
| + | |
- | |c<sub>2j</sub> = <sup>(a<sub>2j</sub> − b<sub>21</sub>×c<sub>1j</sub>)</sup>/<sub>b<sub>22</sub></sub>, j = <span style="border-top:solid 1px">2…m</span>
| + | |
- | |1
| + | |
- | |1
| + | |
- | |1
| + | |
- | |m − 1
| + | |
- | |m − 1
| + | |
- | |m − 1
| + | |
- | |-
| + | |
- | !4: b<sub>2</sub><sup>T</sup>
| + | |
- | |b<sub>i2</sub> = a<sub>i2</sub> − b<sub>i1</sub>×c<sub>12</sub>, i = <span style="border-top:solid 1px">2…m</span>
| + | |
- | |1
| + | |
- | |1
| + | |
- | |0
| + | |
- | |m − 1
| + | |
- | |m − 1
| + | |
- | |0
| + | |
- | |-
| + | |
- | !rowspan="2"|(2k − 1): c<sub>k</sub>
| + | |
- | |b<sub>kk</sub> = a<sub>kk</sub> − Σ<sub>l = 1</sub><sup>k − 1</sup> b<sub>kl</sub>×c<sub>lk</sub>
| + | |
- | |1
| + | |
- | |k − 1
| + | |
- | |0
| + | |
- | |1
| + | |
- | |k − 1
| + | |
- | |0
| + | |
- | |-
| + | |
- | |c<sub>kj</sub> = <sup>(a<sub>kj</sub> − Σ<sub>l = 1</sub><sup>k − 1</sup> b<sub>kl</sub>×c<sub>lj</sub>)</sup>/<sub>b<sub>ii</sub></sub>, j = <span style="border-top:solid 1px">k + 1…m</span>
| + | |
- | |1
| + | |
- | |k − 1
| + | |
- | |1
| + | |
- | |m − k + 1
| + | |
- | |(k − 1) × (m − k + 1)
| + | |
- | |m − k + 1
| + | |
- | |-
| + | |
- | !2k: b<sub>k</sub><sup>T</sup>
| + | |
- | |b<sub>ik</sub> = a<sub>ik</sub> − Σ<sub>l = 1</sub><sup>k + 1</sup> b<sub>il</sub>×c<sub>lk</sub>, i = <span style="border-top:solid 1px">k + 1…m</span>
| + | |
- | |1
| + | |
- | |k − 1
| + | |
- | |0
| + | |
- | |m − k + 1
| + | |
- | |(k − 1) × (m − k + 1)
| + | |
- | |0
| + | |
- | |-
| + | |
- | !rowspan="2"|Итого
| + | |
- | |
| + | |
- | |
| + | |
- | |
| + | |
- | |
| + | |
- | |∑<sub>k = 2</sub><sup>m</sup>1 + 2∑<sub>k = 2</sub><sup>m</sup>(m − k + 1) = <sup>(2m + 1)(m − 1)</sup>/<sub>2</sub>
| + | |
- | |∑<sub>k = 2</sub><sup>m</sup>(k − 1) + 2∑<sub>k = 2</sub><sup>m</sup>((k − 1) × (m − k − 1)) = <sup>(2m + 1)m(m − 1)</sup>/<sub>2</sub>
| + | |
- | |∑<sub>k = 1</sub><sup>m</sup>(m − k + 1) = <sup>(m + 1)m</sup>/<sub>2</sub>
| + | |
- | |}
| + | |
- | | + | |
- | == Задача 2 ==
| + | |
- | Показать, что ∑<sub>j = 1</sub><sup>m</sup>(<sup>(m − j + 1)(m − j + 2)</sup>/<sub>2</sub>) = <sup>m(m+1)(m+2)</sup>/<sub>6</sub>
| + | |
- | | + | |
- | === Решение: ===
| + | |
- | | + | |
- | Докажем это по индукции.
| + | |
- | | + | |
- | Для m = 1 утверждение истинно.
| + | |
- | | + | |
- | Пусть для m = k:
| + | |
- | | + | |
- | ∑<sub>j = 1</sub><sup>k</sup>(<sup>(k − j + 1)(k − j + 2)</sup>/<sub>2</sub>)
| + | |
- | = <sup>k(k+1)(k+2)</sup>/<sub>6</sub>
| + | |
- | | + | |
- | Тогда для m = k + 1:
| + | |
- | | + | |
- | ∑<sub>j = 1</sub><sup>k + 1</sup>(<sup>(k − j + 2)(k − j + 3)</sup>/<sub>2</sub>)
| + | |
- | = <sup>(k + 2)(k + 1)</sup>/<sub>2</sub> +
| + | |
- | ∑<sub>j = 1</sub><sup>k</sup>(<sup>(k − j + 1)(k − j + 2)</sup>/<sub>2</sub>)
| + | |
- | = <sup>(k + 2)(k + 1)</sup>/<sub>2</sub> +
| + | |
- | <sup>k(k + 1)(k + 2)</sup>/<sub>6</sub>
| + | |
- | = <sup>(k + 2)(k + 1)(k + 3)</sup>/<sub>6</sub>
| + | |
- | | + | |
- | = [[Численные Методы, 04 лекция (от 20 февраля)|Лекция 4]] =
| + | |
- | == Задача 3 ==
| + | |
- | | + | |
- | H — вещественный, D > 0. Показать, что (<sup>(D + D*)</sup>/<sub>2</sub> × x, x) = (Dx, x), <sup>(D+D*)</sup>/<sub>2</sub> > 0.
| + | |
- | | + | |
- | === Решение: ===
| + | |
- | | + | |
- | (0.5 (D+D*) x, x) = (0.5 Dx, x) + (0.5 D* x, x) ={D**=D}= (0.5 Dx, x) + 0.5(x, D x) = (0.5 Dx, x) + (0.5 Dx, x) = (Dx, x)
| + | |
- | | + | |
- | Вещественность пространства нужна для коммутативности скалярного произведения.
| + | |
- | | + | |
- | == Задача 3,5 ==
| + | |
- | С>0. Доказать, что существует σ>0:
| + | |
- | (Cx, x) >= σ||x||<sup>2</sup>.
| + | |
- | (Это легко доказать, для самосопряженной матрицы, но здесь это не дано).
| + | |
- | | + | |
- | == Задача 4 ==
| + | |
- | Доказать, что если A = A* > 0 ⇒ a<sub>ii</sub> > 0, i = 1…m
| + | |
- | | + | |
- | = [[Численные Методы, 07 лекция (от 06 марта)|Лекция 7]] =
| + | |
- | == Задача 5 ==
| + | |
- | Показать, что λ<sub>1</sub> = lim<sub>n → ∞</sub> (x<sub>n</sub><sup>(i)</sup>/x<sub>n + 1</sub><sup>(i)</sup>), i = 1…m
| + | |
- | | + | |
- | == Задача 6 ==
| + | |
- | Показать, что λ<sub>1</sub><sup>(n)</sup> − λ<sub>1</sub> = O(λ<sub>1</sub>/λ<sub>2</sub>).
| + | |
- | | + | |
- | == Задача 7 ==
| + | |
- | Когда λ<sub>l</sub> = lim<sub>n → ∞</sub> (α + x<sub>n</sub><sup>(i)</sup>/x<sub>n + 1</sub><sup>(i)</sup>)
| + | |
- | | + | |
- | = [[Численные Методы, 09 лекция (от 13 марта)|Лекция 9]] =
| + | |
- | == Задача 8 ==
| + | |
- | Пусть C = B × A, B — ВПТФ, A — ВТФ. Доказать, что C — ВПТФ.
| + | |
- | | + | |
- | === Решение ===
| + | |
- | | + | |
- | c<sub>ij</sub> = ∑<sub>k = 1</sub><sup>m</sup> b<sub>ik</sub> a <sub>kj</sub>
| + | |
- | = {a<sub>kj</sub> = 0, k > j}
| + | |
- | = ∑<sub>k = 1</sub><sup>j</sup> b<sub>ik</sub> a <sub>kj</sub>
| + | |
- | = {b<sub>ik</sub> = 0, k<i−1}
| + | |
- | = ∑<sub>k = i−1</sub><sup>j</sup> b<sub>ik</sub> a <sub>kj</sub>
| + | |
- | | + | |
- | при i > j + 1 c<sub>ij</sub> = 0. Следовательно С - ВПТФ.
| + | |
- | | + | |
- | = [[Численные Методы, 11 лекция (от 20 марта)|Лекция 11]] =
| + | |
- | == Задача 9 ==
| + | |
- | Показать, что Интеграл от 0 до 1 t(t − 1/2)<sup>2</sup>(1 − t)dt = 1/120
| + | |