Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Второй способ вычисления определителя

 

Определитель матрицы любого порядка равен сумме произведений элементов любой строки (или любого столбца) на их алгебраические дополнения:

по i -й строке                       i =1, 2, …, n

по j -му столбцу      j =1, 2, …, n

 

Пример:

Дана матрица . Надо вычислить Δ.

По строке:                

                

или

или

 

По столбцу:

                  

       или

       или

Обычно для вычисления Δ по 2-му способу выбирается строка или столбец, которые содержат больше нулевых элементов, чтобы уменьшить число слагаемых произведений. Согласно схеме вычислений определителя матрицы n-го порядка по 2-му способу необходимо найти определители для матрицы (n-1)-го порядка. Очевидно, что для их нахождения в свою очередь можно использовать ту же схему вычислений и перейти к нахождению определителей матрицы (n-2)-го порядка. И так далее до тех пор, пока не дойдет до матрицы 3-го или 2-го порядка, для которых мы уже умеем вычислять определители.

 

Третий способ вычисления определителя

 

Самый лучший способ вычисления определителя для матриц большой размерности и если элементы являются нецелыми числами, заключается в преобразовании данной квадратной матрицы к треугольному виду, т.е. к такому виду, когда у полученной после преобразования матрицы все элементы сверху или снизу главной диагонали являются нулевыми

 

.

 

Определитель искомой квадратной матрицы А равен произведению диагональных элементов полученной треугольной матрицы

                      .

Преобразование квадратной матрицы к треугольному виду рассмотрим позднее («прямой ход» методом Гаусса).

 

 

Действия с матрицами

 

1. Сумма и разность матриц.

Могут складываться и вычитаться матрицы только одинакового типа.

 

Из сложения матриц вытекают следующие свойства:

 

1) А+(В+С)=(А+В)+С;

2) А+В=В+А;

3) А+0=А.

 

      2.     Умножение матрицы на скаляр.

Отсюда:    1) 1А=А;                           2) 0А=0;

                   3) α (β А) = (αβ) А;           4) αА + βА = (α+β) А;

                   5) α (А+В) = αА + αА;

 

       3.  Умножение матриц А * В = С.

 

         

           

Перемножать матрицы можно только в том случае, если число столбцов первой матрицы равно числу строк второй матрицы, т.е. g=p, а число строк первой матрицы и число столбцов второй матрицы могут быть любые, т.е. m≠n. Результатом будет матрица С размерностью mn, элементы которой

                                      

           

Для вычисления элемента, стоящего в i-й строке и j-м столбце произведения двух матриц, нужно элементы i-ой строки первой матрицы умножить на соответствующие элементы j-го столбца второй матрицы и полученные произведения сложить.

       Свойства:

1) А(ВС)=(АВ)С;

2) α(АВ)=(αА)В;

3) (А+В)=АС+АВ.

4)

Запомнить, что в общем случае 4) АВ≠ВА.

       Пример:

      

       

В тех частных случаях, когда АВ=ВА, матрицы А и В называются перестановочными. Например, единичная матрица Е перестановочна с любой матрицей А того же порядка.

АЕ=ЕА=А.

       Единичная матрица Е играет роль единицы при умножении.

 

Транспонированная матрица

       Если в матрице строки и столбцы поменять местами, то получим транспонированную матрицу.

      

Свойства:

1) дважды транспонированная матрица равна исходной

А‌ ‌ = (А) = А;

2) (А+В) + В;

3) (АВ) А, т.е. (АВ)≠ А В;

4) Если А =А, то матрица А - симметричная

ij = aji)

 

Обратная матрица

 

       Обратной матрицей по отношению к данной квадратной, называется матрица, которая, будучи умноженной как справа, так и слева на данную матрицу, дает единичную матрицу. Обозначим для матрица А обратную ей матрицу через А-1.

АА-1-1А=Е.

       Нахождение обратной матрицы для данной называется обращением данной матрицы.

       Квадратная матрица называется неособенной, если ее определитель не равен нулю, в противном случае матрица называется особенной или сингулярной. Обратная матрица имеет только у неособенной матрицы.

       Пусть имеем матричное равенство

АС=В.

       Умножим правую и левую часть равенства на обратную матрицу А-1

                                    А-1АС= А-1В.

       Поскольку известно, что А-1А=Е, то

                                          ЕС= А-1В.

       И поскольку известно, что ЕС=С, то

                                             С= А-1В.

       То есть, мы равенство АС=В преобразовали в равенство С= А-1В, выразив матрицу С.

       Если бы у нас были простые алгебраические числа а, b и с, то аналогичные преобразования были бы следующие: .

       Сравнив преобразования для алгебраических чисел и матриц видим, что обращение матрицы соответствует действию деления. Поэтому понятна необходимость в обратной матрице, в ее вычислениях.

 



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Миноры и алгебраические дополнения | Некоторые сведения об электрических системах
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-11-11; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 147 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Настоящая ответственность бывает только личной. © Фазиль Искандер
==> читать все изречения...

2340 - | 2065 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.