Калькулятор знайде (якщо це можливо) розклад заданої матриці A A A , тобто таку нижню трикутну матрицю L L L і верхню трикутну матрицю U U U , що A = L U A=LU A = LU , з вказаними кроками.
У випадку часткового повороту (потрібна перестановка рядків) калькулятор також знайде матрицю перестановок P P P таку, що P A = L U PA=LU P A = LU .
Пов'язаний калькулятор:
Калькулятор QR-факторизації
Розв'язок Почніть з матриці ідентичності L = [ 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ] L = \left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0\\0 & 1 & 0\\0 & 0 & 1\end{array}\right] L = ⎣ ⎡ 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ⎦ ⎤ .
Від рядка 2 2 2 відняти рядок 1 1 1 помножений на 3 2 \frac{3}{2} 2 3 : R 2 = R 2 − 3 R 1 2 R_{2} = R_{2} - \frac{3 R_{1}}{2} R 2 = R 2 − 2 3 R 1 .
[ 2 7 1 0 − 25 2 − 3 2 1 5 3 ] \left[\begin{array}{ccc}2 & 7 & 1\\0 & - \frac{25}{2} & - \frac{3}{2}\\1 & 5 & 3\end{array}\right] ⎣ ⎡ 2 0 1 7 − 2 25 5 1 − 2 3 3 ⎦ ⎤
Записати коефіцієнт 3 2 \frac{3}{2} 2 3 у матрицю L L L у рядку 2 2 2 , стовпчику 1 1 1 :
L = [ 1 0 0 3 2 1 0 0 0 1 ] L = \left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0\\\frac{3}{2} & 1 & 0\\0 & 0 & 1\end{array}\right] L = ⎣ ⎡ 1 2 3 0 0 1 0 0 0 1 ⎦ ⎤
Від рядка 3 3 3 відняти рядок 1 1 1 помножений на 1 2 \frac{1}{2} 2 1 : R 3 = R 3 − R 1 2 R_{3} = R_{3} - \frac{R_{1}}{2} R 3 = R 3 − 2 R 1 .
[ 2 7 1 0 − 25 2 − 3 2 0 3 2 5 2 ] \left[\begin{array}{ccc}2 & 7 & 1\\0 & - \frac{25}{2} & - \frac{3}{2}\\0 & \frac{3}{2} & \frac{5}{2}\end{array}\right] ⎣ ⎡ 2 0 0 7 − 2 25 2 3 1 − 2 3 2 5 ⎦ ⎤
Записати коефіцієнт 1 2 \frac{1}{2} 2 1 у матрицю L L L у рядку 3 3 3 , стовпчику 1 1 1 :
L = [ 1 0 0 3 2 1 0 1 2 0 1 ] L = \left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0\\\frac{3}{2} & 1 & 0\\\frac{1}{2} & 0 & 1\end{array}\right] L = ⎣ ⎡ 1 2 3 2 1 0 1 0 0 0 1 ⎦ ⎤
Додати рядок 2 2 2 помножений на 3 25 \frac{3}{25} 25 3 до рядка 3 3 3 : R 3 = R 3 + 3 R 2 25 R_{3} = R_{3} + \frac{3 R_{2}}{25} R 3 = R 3 + 25 3 R 2 .
[ 2 7 1 0 − 25 2 − 3 2 0 0 58 25 ] \left[\begin{array}{ccc}2 & 7 & 1\\0 & - \frac{25}{2} & - \frac{3}{2}\\0 & 0 & \frac{58}{25}\end{array}\right] ⎣ ⎡ 2 0 0 7 − 2 25 0 1 − 2 3 25 58 ⎦ ⎤
Записати коефіцієнт − 3 25 - \frac{3}{25} − 25 3 у матрицю L L L у рядку 3 3 3 , стовпчику 2 2 2 :
L = [ 1 0 0 3 2 1 0 1 2 − 3 25 1 ] L = \left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0\\\frac{3}{2} & 1 & 0\\\frac{1}{2} & - \frac{3}{25} & 1\end{array}\right] L = ⎣ ⎡ 1 2 3 2 1 0 1 − 25 3 0 0 1 ⎦ ⎤
Отримана матриця є матрицею U U U .
Відповідь L = [ 1 0 0 3 2 1 0 1 2 − 3 25 1 ] = [ 1 0 0 1.5 1 0 0.5 − 0.12 1 ] 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] L = ⎣ ⎡ 1 2 3 2 1 0 1 − 25 3 0 0 1 ⎦ ⎤ = ⎣ ⎡ 1 1.5 0.5 0 1 − 0.12 0 0 1 ⎦ ⎤ A
U = [ 2 7 1 0 − 25 2 − 3 2 0 0 58 25 ] = [ 2 7 1 0 − 12.5 − 1.5 0 0 2.32 ] 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] U = ⎣ ⎡ 2 0 0 7 − 2 25 0 1 − 2 3 25 58 ⎦ ⎤ = ⎣ ⎡ 2 0 0 7 − 12.5 0 1 − 1.5 2.32 ⎦ ⎤ A