Обратная подстановка (вещественный вариант)

Описание свойств и структуры алгоритма

Словесное описание алгоритма

Обратный ход метода Гаусса - решение СЛАУ [math]\displaystyle{ Ux = y }[/math] с правой треугольной матрицей [math]\displaystyle{ U }[/math]. Матрица [math]\displaystyle{ U }[/math] - одна из составляющих матрицы [math]\displaystyle{ A }[/math] и получается либо из [math]\displaystyle{ LU }[/math]-разложения последней каким-либо из многочисленных способов (например, простое разложение Гаусса, разложение Гаусса с выбором ведущего элемента, компактная схема Гаусса, разложение Холецкого и др.), либо из других разложений. В силу треугольности [math]\displaystyle{ U }[/math] решение СЛАУ является одной из модификаций общего метода подстановки и записывается простыми формулами.

Математическое описание

Исходные данные: правая треугольная матрица [math]\displaystyle{ U }[/math] (элементы [math]\displaystyle{ u_{ij} }[/math]), вектор правой части [math]\displaystyle{ y }[/math] (элементы [math]\displaystyle{ y_{i} }[/math]).

Вычисляемые данные: вектор решения [math]\displaystyle{ x }[/math] (элементы [math]\displaystyle{ x_{i} }[/math]).

Формулы метода:

[math]\displaystyle{ \begin{align} x_{n} & = \frac{y_{n}{u_{nn}} \\ l_{j1} & = \frac{a_{j1}}{l_{11}}, \quad j \in [2, n], \\ l_{ii} & = \sqrt{a_{ii} - \sum_{p = 1}^{i - 1} l_{ip}^2}, \quad i \in [2, n], \\ l_{ji} & = \left (a_{ji} - \sum_{p = 1}^{i - 1} l_{ip} l_{jp} \right ) / l_{ii}, \quad i \in [2, n - 1], j \in [i + 1, n]. \end{align} }[/math]