摘 要: 近年来,许多预条件子被运用于线性系统.讨论了新的多参数一般下三角预条件子的AOR迭代法的收敛性.当线性系统的系数矩阵为H-矩阵时,得到了该预条件子下的AOR迭代法的收敛性定理.
关键词: AOR迭代法 预条件子 H-矩阵 收敛性
1.引言
考虑线性系统Ax=b,其中A=(a)∈R,b∈R是已知的,x∈R是未知的.
不失一般性,令A=I-L-U,其中I是单位矩阵,-L和-U分别是A的严格下三角部分和严格下三角部分.考虑预条件线性系统PAx=Pb,其中P是非奇异矩阵.
文献[1]考虑具有一般上三角形式的预条件子,给出当线性系统的系数矩阵为M-矩阵时预条件SOR型迭代法与经典SOR迭代法的收敛性比较定理.
考虑一般下三角形式的预条件子P=I+S,记D(β)=diag(1,β,β,β,…,β),β (i=2,…,n)是非负实数,S=D(β)S,m0,称A为L-矩阵;如果A是L-矩阵且A≥0,称A为M-矩阵.
定义1.2[4] 如果A=(a)是n×n的矩阵,称〈A〉=()是A的比较矩阵,其中i=j时,=|a|,i≠j时,=-|a|.如果〈A〉是一个非奇异M-矩阵,则称为H-矩阵.
引理1.1[5] 设是Z-矩阵,则A是M-矩阵当且仅当存在正向量u=(u,…,u)>0,使得Au>0.
引理1.2[6] 令A是H-矩阵,则ρ(T)1,i=2,…,n
证明:因为A是H-矩阵,由定义1.2知〈A〉是非奇异M-矩阵,且〈A〉=I-|L|-|U|≤I,得〈A〉≥I≥0,即||〈A〉||≥1,则β′>1,i=2,…,n.
定理2.2 令A是对角元为1的H-矩阵,是(5)中给出的迭代矩阵,a≠0(i=2,…,n),0≤β≤β′,0≤γ≤ω≤1,ω≠0,则A是H-矩阵,且ρ()0,则(〈A〉r)=r-|a|r=1>0.令(〈A〉r)(i=2,…,n)是向量〈A〉r的第i个元素,则
(〈A〉r)=|1-βaa|r-|a-βaa|r
≥r-β|aa|r-|1-β||ar|-|a|r-β|aa|r
=(〈A〉r)+|a|r-β|a|[-(〈A〉r)m+r]-|1-β||a|r
=1+β|a|+[(1-β)-|1-β|]|a|r
当0≤β≤1(i=2,…,n)时,有(〈A〉r)≥1+β|a|>0.
当11+2|a|r-(1+)|a|(2r-1)
≥(1+|a|)-(2||〈A〉||-1)|a|
=(1+|a|)-(1+|a|)=0
因此〈A〉r>0.由引理1.1知〈A〉是非奇异M-矩阵,因此A是H-矩阵,由引理1.2得ρ()<1.
参考文献:
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[7]Wu Mei-jun,Wang Li,Song Yong-zhong.Preconditioned AOR iterative method for linear systems[J].Applied Numerical Mathematics,2007,57(5-7):672-685.
基金项目:2011年衡水学院科学研究项目(2011026)

