计算 x=B−1(2A+I)(C−1+A)bx=B−1(2A+I)(C−1+A)b 而不计算矩阵逆

计算科学 线性代数 矩阵 矩阵方程
2021-11-27 23:48:48

如果 A,B,Cn×n 矩阵,其中 BC 都是非奇异的,并且 b 是长度为 n 的向量,您将如何在计算的情况下计算以下内容有什么反例吗?

x=B1(2A+I)(C1+A)b

2个回答

正如评论中提到的,计算 x=M1y 等价于求解 Mx=y这是完整的解决方案:

首先,您可以将等式重新表述为:

Bx=(2A+I)(C1+A)b,通过定义b~=C1b,方程可以改写为:

Bx=(2A+I)(I+AC)\波b

首先,通过求解计算 b~(例如,使用 C 的 LU 分解):

C\波b=b现在,一旦计算出 b~,您可以定义 h=(2A+I)(I+AC)b~ 并使用 LU 分解求解,

Bx=h

x=B1(2A+I)(C1+A)b

两边左乘B

Bx=(2A+I)(C1+A)b

设 $\rm y:= C^{-1} b$。因此,y:=C1b. Hence,

Bx=(2A+I)(C1b+Ab)=(2A+I)(y+Ab)=(2A+I)y+(2A+I)Ab

因此,我们获得了 $2n$ 未知数中的 $2n$ 方程的线性系统2n equations in 2n unknowns

[B(2A+I)OC][xy]=[(2A+I)Abb]

可以用高斯消元法解决。