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

 

 

 

 


Нахождение обратной матрицы по общей формуле




а) Возьмем матрицу второго порядка . Обозначим обратную к ней: . Согласно определению обратной матрицы должно выполняться условие: .

Выполнив умножение в левой части и приравнивая соответствующие элементы матриц в левой и правой части, получим две системы для нахождения неизвестных элементов обратной матрицы:

Найдем решения указанных систем:

.

Назовем выражение, стоящее в знаменателях формул и составленное из элементов матрицы второго порядка, определителем второго порядка. Определитель кратко обозначается . Последнее обозначение идет от латинского слова детерминант – определитель. В развернутом виде определитель второго порядка записывают так: .

Чтобы вычислить определитель второго порядка, нужно из произведения элементов, стоящих на главной диагонали, вычесть произведение элементов, стоящих на побочной диагонали.

Пример.

Если в определителе вычеркнуть строку с номером и столбец с номером , то оставшаяся часть определителя называется минором . Взятый с определенным знаком минор имеет название алгебраического дополнения: . Из этого определения следует, что, если сумма номеров вычеркнутых строки и столбца – четное число, то алгебраическое дополнение совпадает с минором. Если же эта сумма – число нечетное, то алгебраическое дополнение противоположно минору по знаку.

Используя введенные обозначения и вынося за знак матрицы общий множитель всех элементов, формулу обратной матрицы второго порядка можем записать в следующем виде:

.

б) Рассмотрим матрицу третьего порядка . Обозначим обратную к ней . Согласно определению:

.

Действуя аналогично пункту а), получим 3 системы для нахождения 9 неизвестных элементов обратной матрицы:

Решая составленные системы и используя введенные обозначения, получим формулу обратной матрицы третьего порядка:

,

где - определитель матрицы третьего порядка, записываемый в развёрнутом виде следующим образом:

.

Определитель третьего порядка вычисляется по формуле:

Если формулу для вычисления определителей второго порядка запомнить легко, этого нельзя сказать про формулу для вычисления определителей третьего порядка. Для ее запоминания имеются специальные правила, одно из них – “правило треугольников”.

Произведения элементов, стоящих на главной диагонали и в вершинах треугольников с основаниями, параллельными главной диагонали, входят в определитель с тем знаком, который получится при умножении.

 

Произведения элементов, стоящих на побочной диагонали и в вершинах треугольников с основаниями, параллельными побочной диагонали, входят в определитель с обратным знаком.

На рисунках элементы определителя обозначены точками.

Пример. Вычислить определитель третьего порядка:

.

Обозначим значение определителя и найдем его, используя правило треугольников.

Сравнение двух выведенных формул позволяет, пользуясь индуктивным подходом, написать формулу обратной матрицы для квадратной матрицы произвольного порядка :

.

Из полученной формулы следует, что обратную матрицу можно найти только для невырожденных матриц, т.е. таких, у которых определитель не равен 0.

Для того, чтобы составить обратную матрицу, необходимо:

1) вычислить определитель матрицы;

2) если определитель отличен от 0, то найти алгебраические дополнения всех элементов;

3) поставив алгебраические дополнения на место элементов, составить матрицу и транспонировать ее;

4) разделить элементы транспонированной матрицы из алгебраических дополнений на величину определителя (если элементы матрицы не делятся нацело на определитель, то деление записывают в виде множителя перед матрицей).

Пример. Найти матрицу, обратную матрице .

1) Вычислим определитель .

2) Найдем алгебраические дополнения элементов матрицы:

3) Составим матрицу из алгебраических дополнений :

.

и транспонируем ее:

.

3) Выпишем обратную матрицу:

.

Для проверки найдем произведение :





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-30; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 409 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Чтобы получился студенческий борщ, его нужно варить также как и домашний, только без мяса и развести водой 1:10 © Неизвестно
==> читать все изречения...

2432 - | 2320 -


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

Ген: 0.008 с.