3. Метод Л. А. Люстерника.
Пусть теперь нам известно (приближенно) наибольшее по модулю собственное значение а матрицы В.
Будем сначала предполагать, что оно действительно, единственно и что матрица В имеет простую структуру. Разложим
по собственным векторам матрицы В:
Тогда
и
При достаточно большом
будем иметь приближенные равенства
Таким образом, можно ожидать, что вектор
будет ближе к точному решению
чем
Оценим порядок ошибки
предполагая, что
где
— следующее за
по величине модуля собственное значение В. Если ввести матрицу
то, с одной стороны,
а с другой стороны, используя (25), имеем:
откуда получим:
Поэтому
Так как по (27) порядок
равен
то улучшение сходимости будет тем больше, чем меньше отношение
Если
близко к 1, то целесообразно вместо формулы (28) использовать
Вывод этой формулы аналогичен выводу формулы (28). Метод применим и в том случае, когда
кратное собственное значение. Пусть теперь
комплексное число. Если матрица В действительна, то существует и комплексно-сопряженное собственное значение
Обозначим соответствующие этим собственным значениям комплексно-сопряженные собственные векторы через
Тогда при больших значениях
будем иметь приближенное равенство
Далее, из
находим:
Таким образом, можно взять
Величины
и
можно, например, найти как коэффициенты квадратного уравнения, о котором говорилось в предыдущем параграфе. Можно использовать и два наибольших по модулю собственных значения. При этом будет применима формула, аналогичная (36). Приведенный метод был предложен
Люстерником.