Раздел 2. Линейная алгебра
Понятие матрицы. Линейные операции над матрицами
Матрицей размера называется таблица элементов
. (1)
Матрица (1) имеет строк и столбцов.
Общий элемент матрицы обозначают , где , . Элементы составляют i -ю строку, а элементы – j -й столбец матрицы. Матрицы обозначают большими латинскими буквами . Иногда указывают также размерность матрицы, например .
Виды матриц:
1) прямоугольная матрица ();
2) квадратная – матрица, у которой число строк равно числу столбцов (). При указании размерности возможны обозначения и говорят, что задана квадратная матрица порядка .
3) треугольная – квадратная матрица, у которой ниже (выше) главной диагонали нули.
-
Верхняя треугольная нижняя треугольная
трапециевидная
.
5) диагональная – квадратная матрица, у которой все элементы, кроме стоящих на главной диагонали, равны нулю:
= diag ().
6) единичная – диагональная матрица, у которой все элементы (обозначается ), т.е.
.
7) нулевая – матрица, все элементы которой равны нулю. Обозначается О.
.
Понятие равенства определяется только для матриц одинакового размера. Две матрицы и называются равными (), если , .
Линейные операции:
1. Умножение матрицы на число: каждый элемент умножаем на число:
.
2. Сложение (вычитание) матриц: складываем (вычитаем) элементы, стоящие на соответствующих местах. Операция определена для матриц одинаковой размерности:
, где , , , т.е.