定理 i-2-4(充分条件) 若 0<ω≤1 且 A 严格对角占优或不可约弱对角占优,则求解 Ax=b 的 SOR 迭代法收敛.
证明
此时 GS 迭代法收敛,其相关量均用波浪线区分(如迭代矩阵为 B~),则存在算子范数使得 ‖B~‖=q~<1. 将迭代方程拆分为:
注意第一式右侧是 x(k) 而不是 x~(k). 于是
该式本身不构成地推关系,但是由此有
其中 |1−ω|+|ω|q~<1,故 SOR 迭代法收敛.
备注
实际上,若 GS 迭代矩阵的谱半径为 q~<1,则只需 ω∈(0,21+q~],即有 SOR 迭代法收敛.
注意到,当 q~→1 时,ω 的上界也相应变为 2,这与 ω∈(0,2) 的必要条件并不矛盾.