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314                     MATRICES ESPECIALES Y EL MÉTODO DE GAUSS-SEIDEL

                                      y
                                          ∂u    a      ∂v
                                             =−  12        = 0
                                          ∂x    a      ∂x
                                            2    11      2
                                      que se sustituyen en la ecuación (11.7) para dar

                                          a
                                           21  < 1                                                    (11.9a)
                                          a
                                           22
                                      y

                                          a 12  <  1                                                  (11.9b)
                                          a 11
                                         En otras palabras, el valor absoluto de las pendientes en la ecuación (11.8) debe ser
                                      menor que la unidad para asegurar la convergencia, lo cual se muestra gráficamente en
                                      la figura 11.5. La ecuación (11.9) también se reformula así:
                                         ⎪a ⎪ > ⎪a ⎪
                                                  21
                                           22
                                      y
                                         ⎪a ⎪ > ⎪a ⎪
                                                 12
                                           11
                                      Esto es, el elemento diagonal debe ser mayor que el elemento fuera de la diagonal para
                                      cada renglón.
                                         La generalización de lo anterior para n ecuaciones es directa y se expresa como

                                           ii ∑
                                          a >  n  a i j,                                              (11.10)
                                              j =1
                                              ji ≠




              FIGURA 11.5
              Representación a) de la           x                         x
              convergencia y b) de la            2                         2                    v
              divergencia del método
              de Gauss-Seidel. Observe
                                                                  v
              que las mismas funciones
              son dibujadas en ambos
              casos (u: 11x 1  + 13x 2  =
              286; v: 11x 1  – 9x 2  = 99).
              Así, el orden en el cual se
              implementan las ecuaciones                         x                              x
              (se representa por la                             u  1                            1
              dirección de la primera
                                                                                                 u
              fl echa desde el origen)
              determina si el cálculo                    a)                          b)
              converge.




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