Калькулятор розкладання LU

Знайдіть LU факторизацію матриці крок за кроком

Калькулятор знайде (якщо це можливо) розклад заданої матриці AA, тобто таку нижню трикутну матрицю LL і верхню трикутну матрицю UU, що A=LUA=LU, з вказаними кроками.

У випадку часткового повороту (потрібна перестановка рядків) калькулятор також знайде матрицю перестановок PP таку, що PA=LUPA=LU.

Пов'язаний калькулятор: Калькулятор QR-факторизації

×\times
A

Якщо калькулятор щось не розрахував або ви виявили помилку, або у вас є пропозиція/відгук, будь ласка, зв'яжіться з нами.

Ваш запит

Знайдіть LU-розклад [271320153]\left[\begin{array}{ccc}2 & 7 & 1\\3 & -2 & 0\\1 & 5 & 3\end{array}\right].

Розв'язок

Почніть з матриці ідентичності L=[100010001]L = \left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0\\0 & 1 & 0\\0 & 0 & 1\end{array}\right].

Від рядка 22 відняти рядок 11 помножений на 32\frac{3}{2}: R2=R23R12R_{2} = R_{2} - \frac{3 R_{1}}{2}.

[271025232153]\left[\begin{array}{ccc}2 & 7 & 1\\0 & - \frac{25}{2} & - \frac{3}{2}\\1 & 5 & 3\end{array}\right]

Записати коефіцієнт 32\frac{3}{2} у матрицю LL у рядку 22, стовпчику 11:

L=[1003210001]L = \left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0\\\frac{3}{2} & 1 & 0\\0 & 0 & 1\end{array}\right]

Від рядка 33 відняти рядок 11 помножений на 12\frac{1}{2}: R3=R3R12R_{3} = R_{3} - \frac{R_{1}}{2}.

[27102523203252]\left[\begin{array}{ccc}2 & 7 & 1\\0 & - \frac{25}{2} & - \frac{3}{2}\\0 & \frac{3}{2} & \frac{5}{2}\end{array}\right]

Записати коефіцієнт 12\frac{1}{2} у матрицю LL у рядку 33, стовпчику 11:

L=[10032101201]L = \left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0\\\frac{3}{2} & 1 & 0\\\frac{1}{2} & 0 & 1\end{array}\right]

Додати рядок 22 помножений на 325\frac{3}{25} до рядка 33: R3=R3+3R225R_{3} = R_{3} + \frac{3 R_{2}}{25}.

[271025232005825]\left[\begin{array}{ccc}2 & 7 & 1\\0 & - \frac{25}{2} & - \frac{3}{2}\\0 & 0 & \frac{58}{25}\end{array}\right]

Записати коефіцієнт 325- \frac{3}{25} у матрицю LL у рядку 33, стовпчику 22:

L=[1003210123251]L = \left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0\\\frac{3}{2} & 1 & 0\\\frac{1}{2} & - \frac{3}{25} & 1\end{array}\right]

Отримана матриця є матрицею UU.

Відповідь

L=[1003210123251]=[1001.5100.50.121]L = \left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0\\\frac{3}{2} & 1 & 0\\\frac{1}{2} & - \frac{3}{25} & 1\end{array}\right] = \left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0\\1.5 & 1 & 0\\0.5 & -0.12 & 1\end{array}\right]A

U=[271025232005825]=[271012.51.5002.32]U = \left[\begin{array}{ccc}2 & 7 & 1\\0 & - \frac{25}{2} & - \frac{3}{2}\\0 & 0 & \frac{58}{25}\end{array}\right] = \left[\begin{array}{ccc}2 & 7 & 1\\0 & -12.5 & -1.5\\0 & 0 & 2.32\end{array}\right]A