„LU felbontás” változatai közötti eltérés

[nem ellenőrzött változat][nem ellenőrzött változat]
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
Nincs szerkesztési összefoglaló
Nincs szerkesztési összefoglaló
2. sor:
 
== Definíciók ==
Legyen ''A'' egy kvadratikus mátrix, amelyre az '''LU felbontás ''' a következő alakú:
:<math> A = LU, \, </math>
ahol ''L'' és ''U'' alsó és felső trianguláris mátrixok (azonos méretűek) . Ez azt jelenti, hogy az ''L'' mátrix főátlója alatt illetve az ''U'' mátrix főátlója felett csak nullák találhatók.
Ez egy <math>3 \times 3</math> -as mátrixra a következő léppenképpen néz ki:
:<math>
\begin{bmatrix}
32. sor:
ahol ''L'' és ''U'' szintén alsó és felső trianguláris mátrixok és ''P'' egy permutációs mátrix,amely egy olyan négyzetes mátrix, amelynek minden sorában és oszlopában pontosan egy elem 1 és a többi mind 0.
 
Egy '''LU felbontás''' teljes pivotizálással (Trefethen és Bau) a következő formájú:
:<math> PAQ = LU, \, </math>
 
== Létezés és egyedülállóság ==
 
Egy [[invertálható mátrixnak]] létezik ''LU'' felbontása [[akkor és csak akkor]] ha az első főátló nem tartalmaz nullát. Csak egy olyan felbontás létezik, ahol ''L'' (vagy ''U'') főátlóiban egyesek vannak. A mátrixnak szintén csak egy ''LDU'' felbontása létezik azonos feltételek mellett.
 
Ha egy mátrix szinguláris,akkor létezik ''LU'' felbontása. Valójában, ha egy négyzetes mátrix rangja ''k'' akkor az ''LU'' felbontás akkor létezik, ha az első ''k'' főátló nem nulla, habár ez fordítva nem igaz.
 
A szükséges és elégséges feltételek teljesülése mellett nem szükséges invertálhatónak lennie egy mátrixnak, hogy létezzen LU felbontása.A feltételek teljesülése esetén az almátrixok rangja megegyezik. A gauss ellimináció legáltalánosabb esete az LU felbontás.
 
Minden mátrixnak --négyzetes vagy nem-- létezik ''LUP'' felbontása. L és P négyzetes mátrixok, de U olyan alakú mint A. A felső trianguláris mátrix főátlója felett csak nulla értékek szerepelhetnek, a bal felső saroktól kezdve. Az ''LUP'' felbontás akkor teljes, ha az u''U'' főátlója csak egyeseket tartalmaz.
 
== Pozitív definit mátrixok ==