Решение систем линейных уравнений методом простой итерации.

е) протяните маркер автозаполнения этого диапазона так, чтобы заполнить ячейки диапазона В15:Е15. Это обратит в ноль коэффициенты при х₂ в последних двух уравнениях.

ж) далее содержимое (только значения!) диапазона A12:Е15 скопируйте в ячейки диапазона A17:Е20;

з) выделите диапазон С20:Е20, введите в него формулу

{=C15:E15–$C$14:$E$14*C15/$C$14},

что обратит в ноль коэффициент при х₃ в последнем уравнении;

и) в результате этих преобразований матрица системы примет треугольный вид.

1.1.3.Обратный ход метода Гаусса:

а)в ячейки G2, G3, G4 и G5 введите х4, x3, x2 и х1 соответственно, а в ячейки Н2:Н5 — формулы из таблицы 1.1;

Таблица 1.1 — Обратный ход метода Гаусса

б) в результате чего в диапазоне Н2:Н5 будет получено решение системы (рис. 1.1).

1.2. Метод простых итераций в среде MS Excel:

а) в ячейки А2:Е5 введите расширенную матрицу системы (рис. 1.2) и сделайте пояснительные записи;

б) приведите систему к нормальному виду, т. е. все коэффициенты первого уравнения разделите на а₁₁, все коэффициенты второго уравнения на а₂₂ и т. д. Для этого в диапазон ячеек А8:А11 введите надписи: х1=, х2=, х3=, х4=. Выделите блок ячеек В8:Е8, в строке формул введите формулу =$B$2:$E$2/$A$2 и нажмите клавиши  + + (операция над матрицей);

Рисунок 1.2 – Вид решения СЛАУ методом простых итераций и методом Зейделя в Excel

б) в ячейку В9 введите формулу =А3/В3. Далее выделите диапазон ячеек С9:Е9 и введите формулу =С3:Е3/В3, используя операцию над матрицей;

в) в блок ячеек В10:С10 внесите формулу =А4:В4/С4, а в блок D10:E10 — соответственно =D4:E4/C4, используя операцию над матрицами. Для блока В11:D11 введите формулу =А5:С5/D5, а в ячейку Е5 — формулу = E5/D5;

г) из полученной системы определите норму матрицы и признак сходимости метода. Для этого найдите модули полученных коэффициентов и в ячейку G7 введите формулу =ABS(B8), которую скопируйте на блок G7:I10. В ячейке D6 проверьте один из признаков сходимости и введите формулу =ЕСЛИ(МАКС (G7 + G8 + G9 + G10; H7 + H8 + H9 + H10; I7 + I8 + I9 + I10)

д) в ячейке D7 определите норму матрицы по формуле: =МАКС(G7 + H7 + I7; G8 + H8 + I8; G9 + H9 + I9; G10 + H10 + I10). Если полученный ответ меньше 1, то метод сходится при любых начальных приближениях. За начальное (нулевое) приближение возьмите полученные свободные члены и внесите их в ячейки G2:G5. Вычислим первые приближенные значения: х1(1), х2(1), х3(1), х4(1) по формулам (табл. 1.2);

Таблица 1.2 – Вычисление первых приближенных значений

е) таким образом получите первые приближенные значения х1, х2, х3, х4. Далее в ячейки С13:С16 введите формулы, используя уже новые полученные приближения из В13:В16 (табл. 1.3).

Таблица 1.3 – Продолжение вычислений 

ж) используя полученные вторые приближения, скопируйте формулы из ячеек С13:С16 на блок ячеек D13:D16. В результате получите новые приближенные значения корней. Продолжайте операцию копирования, получая новые приближения. Момент прекращения вычислений определите эмпирическим правилом.

1.3.Метод Зейделя в среде MS Excel:

а) в блоке ячеек В19:В22введите формулы вычисления корней уравнения по методу Зейделя (табл. 1.4).

Таблица 1.4 – Вычисление корней уравнения по методу Зейделя 

б) рассуждая аналогично, введите формулы в ячейки C19:C22, используя соответственно полученные данные из В19:В22 (табл. 1.5).

Таблица 1.5 – Продолжение вычислений 

в) скопируйте формулы из ячеек С19:С22 на блоки: D19:D22, Е19:Е22 и т.д.  Момент прекращения вычислений определяется, как и в методе простых итераций, эмпирическим правилом.

3. Выполненной задание прислать по эл.почте lady.lebedinskaja2013@yandex.ru

или в л/с ВК (Елена Ленина)