Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами

Матрицы. Действия над матрицами

Матрицей порядка Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru называется прямоугольная таблица чисел

Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru

состоящая из m строк и n столбцов, рассматриваемая как единый алгебраический объект, над которым могут производиться определенные алгебраические действия. Часто пишут

Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru , Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru , 1 Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru . Множество всех матриц порядка Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru обозначим Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru , множество всех квадратных матриц порядка Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru – через Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

Произведением матрицы Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru на число Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru (действительное или комплексное) называют матрицу Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru , определяемую по правилу Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru при этом пишут Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

Суммой Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru матриц Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru , Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru называют матрицу Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru , определяемую по правилу Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru ; при этом пишут Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru . Складывать можно лишь матрицы одинакового порядка.

Произведением матрицы Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru на матрицу Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru называют матрицу Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru , элементы которой определяются по правилу Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru ; при этом пишут Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru . Произведение матриц определено, если количество столбцов первого множителя А совпадает с количеством строк второго множителя В. (Можно сказать, что элемент Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru матрицы Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru есть результат скалярного произведения i-й строки матрицы А на j-й столбец матрицы В.)

Введенные операции над матрицами обладают всеми известными свойствами суммы и произведения чисел

Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru

кроме одного: вообще говоря, Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru

Матрицу

Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru

называют транспонированной к матрице А и пишут Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru ; Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru получается из А переменой местами столбцов и строк.

Нулевой матрицей (нуль-матрицей) называется матрица Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru состоящая из нулей.

Единичной матрицей порядка Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru называется квадратная матрица Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru , на главной диагонали которой, тянущейся слева-сверху-вправо-вниз, находятся единицы, а остальные элементы равны 0:

Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru

Часто пишут просто Е, опуская индекс n там, где это не приводит к недоразумению.

Матрицы О и Е играют роль нуля и единицы: Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru (операции считаются дозволенными).

Квадратная матрица, у которой все элементы вне главной диагонали равны 0, называется диагональной. Квадратная матрица, у которой все элементы, расположенные ниже главной диагонали, равны 0, называется треугольной.

Задачи

Рассмотрим в аудитории типичные примеры, для решения которых используются приведенные определения и понятия.

1.Вычислить 3A – 2BC, если:

Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

Ответ. Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

2.Вычислить:

Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

Ответ. Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

3.Вычислить: а) Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru ; б) Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

Ответ. а) Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru ; б) Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

Задания для самостоятельного решения

1.Найти многочлен от матрицы А, если Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru , Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

Ответ. Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

2.Найти Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru , если Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru , Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

Ответ. Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru .

Обратная матрица

Матрица Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru называется обратной к матрице Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru если AB = BA = Е; при этом пишут Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru Матрица А имеет обратную только в том случае, если она невырожденная, то есть если Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru . Если Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru – невырожденная матрица, то

Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru

где Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru алгебраические дополнения элементов Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru

Системы линейных алгебраических уравнений

Системой линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) называется система уравнений вида

Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru

Система называется однородной, если свободные члены равны нулю: Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru Однородная система всегда является совместной - она имеет решение Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru (возможно, не единственное).

Матрицы

Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru называются матрицей системы и расширенной матрицей системы соответственно; столбцы Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru называются столбцом неизвестных и столбцом свободных членов соответственно. С учетом этих обозначений систему можно записать в матричной форме Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы. Действия над матрицами - student2.ru

Наши рекомендации