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3.5向量与矩阵的范数几种常用的向量范数:设X=(x1,x2,...,xn)T例:设x=(1,-4,0,2)T求它的向量范数向量范数的连续性:向量序列的收敛问题x1例:设注:显然有:定理3.5在空间Rn中,向量序列{X(k)}收敛于向量X的充要条件是对X的任意范数||·||,有:几种常用的矩阵范数例:设A=弗罗贝尼乌斯(Frobenius)范数简称F范数Matlab中计算矩阵的范数的命令(函数):例6.计算矩阵A的各种范数矩阵范数的性质:谱半径:设nn阶矩阵A的特征值为i(i=1,2,3……n),则称ρ(A)=MAX|i|为矩阵A的谱半径.定理3.7设A为任意n阶方阵,则对任意矩阵范数||A||,有:ρ(A)≤||A||定理3.7设A为任意n阶方阵,则对任意矩阵范数||A||,有:ρ(A)≤||A||矩阵序列的收敛性a11关于矩阵序列收敛的性质:三、方程组的性态和条件数绝对误差相对误差关系式:设有方程组AX=b(A是可逆矩阵,b≠0)2)仅系数矩阵有误差的情形:设方程组的系数A有扰动δA,则相应的解为X+δX,即(A+δA)(X+δX)=b一般情形由上面关系式可看到,带有扰动的近似方程组中,扰动的大小直接影响着所求解的相对误差,而解的相对误差都与||A-1||||A||有关,故可作如下定义:通常使用的条件数有:(1)cond(A)∞=||A-1||∞||A||∞,(2)cond(A)2=||A-1||2||A||2当A为对称矩阵时,一般来说,方程组的条件数越小,求得的解就越可靠;反之,解的可靠性就越差。1)当det(A)相对来说很小,或者A的某些行(或列)近似线性相关,Ax=b可能病态;方法1采用尽可能高精度的运算,例如双精度或多精度,以改善和减轻矩阵病态的影响,但此时的计算量将大大增大。方法2采用豫处理,降低矩阵A的条件数,以改善方程组的病态程度。再计算矩阵B的条件数cond(B)∞≈4,显然经过行均衡后,系数矩阵的条件数得到很大的改善。实验