1. Находим : - если существует ;
- если не существует .
2. Находим транспонированную матрицу .
3. Находим присоединенную матрицу. Она состоит из алгебраических дополнений элементов матрицы .
Обозначение присоединенной матрицы: или , или , или .
4. Находим обратную матрицу: .
5. Делаем проверку: или .
Пример.Найти матрицу, обратную данной: . | ||||
¦ 1) | существует . | 2) | . | |
3) | . | |||
4) | . | |||
5) | Проверка: (выполнить самостоятельно).? |
Вычисление обратной матрицы методом элементарных преобразований
Элементарные преобразования матрицы.
1. Перестановка строк (столбцов).
2. Умножение строки (столбца) на число .
3. Прибавление к элементам строки (столбца) соответствующих элементов другой строки (столбца), предварительно умноженных на любое число.
Чтобы найти матрицу, обратную данной, делаем следующее:
- для матрицы строим прямоугольную матрицу ,
приписывая справа единичную матрицу;
- с помощью элементарных преобразований приводим матрицу
к виду .
Тогда .
Эквивалентные матрицы обозначаются .
Пример. Найти матрицу, обратную данной: .
~( первую строку матрицы умножили на ) ~ ~ ~ ~
Следовательно, .
Проверка: . ?
§ 5. Системы m линейных уравнений с n переменными
Основные понятия
Системы m линейных уравнений с n переменными имеют вид:
(1) |
где , - - произвольные числа, называемые соответственно коэффициентами при переменных и свободными членами.
Решением системы называется совокупность чисел , при подстановке которых все уравнения системы обращаются в верные равенства.
Система уравнений называется совместной, если она имеет хотя бы одно решение, и несовместной, если она не имеет решений.
Совместная система называется определенной, если она имеет единственное решение, и неопределенной, если она имеет более одного решения.
Две системы называются равносильными (или эквивалентными) если они имеют одно и то же множество решений.
Равносильность систем не нарушается при следующих элементарных преобразованиях:
1) перемена местами уравнений;
2) умножение обеих частей уравнения на число ;
3) удаление из системы уравнения ;
4) прибавление к обеим частям какого - либо уравнения соответствующих частей другого уравнения этой же системы, предварительно умноженных на любое число.
Запишем матрицы:
, , .
- матрица системы, состоящая из коэффициентов при переменных,
- матрица-столбец переменных,
- матрица- столбец свободных членов.
Так как число столбцов матрицы равно числу строк матрицы , то их произведение есть матрица-столбец:
. |
Элементами полученной матрицы являются левые части уравнений системы (1).
На основании определения равенства матриц систему (1) можно записать в следующем виде:
- это матричный вид системы.
Матрица системы, дополненная столбцом свободных членов, называется расширенной матрицей.
- расширенная матрица системы (1) |
5.2. Системы n линейных уравнений с n переменными.