设A是Hermite正定矩阵,且实参数ω满足0<ω<2,则SOR格式收敛.
设λ是Bω的任一特征值,对应的特征向量为y.由Bωy=λy可得
[(1-ω)I+ωR]y=λ(I-ωL)y.
两端同时左乘yHD可得
(1-ω)yHDy+ωyHDRy-2(yHDy-ωyHDLy).
因为L+R=D-1(D-A),所以A=D-DL-DR.由A是Hermite矩阵知DR=(DL)H.记
yHDy=p, yHDLy=c+di(c,d为实数),
则yHDRy=c-di.再由A正定可得
D正定 p=yHDy>0,
yH(D-DL-DR)y=yHAy>0p-2c>0.
于是,当0<ω<2时,p-ω(c+di)≠0,且有
,
由于
[(1-ω)p+ωc]2-(p-ωc)2=-pω(2-ω)(p-2c)<0,
所以|λ|2<1,从而ρ(Bω)<1,故SOR格式收敛.
证毕.