Определение суммы двух матриц, вычисление суммы.

Суммой двух матриц одинаковой размерности, называется матрица той же размерности, каждый элемент которой равен сумме соответствующих элементов слагаемых.

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Умножение матрицы на число.

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Произведение двух матриц.

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Определитель квадратной матрицы.

Определитель — одно из основных понятий линейной алгебры. Определитель матрицы является многочленомот элементов квадратной матрицы (то есть такой, у которой количество строк и столбцов равно). В общем случае матрица может быть определена над любым коммутативным кольцом, в этом случае определитель будет элементом того же кольца.

Определитель матрицы А обозначается как: det(A), |А| или Δ(A).

Определение через разложение по первой строке

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Схема расчета определителя матрицы Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru .

Для матрицы первого порядка детерминантом является сам единственный элемент этой матрицы:

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Для матрицы Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru детерминант определяется как

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Для матрицы Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru определитель задаётся рекурсивно:

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru , где Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru — дополнительный минор к элементу Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru . Эта формула называется разложением по строке.

В частности, формула вычисления определителя матрицы Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru такова:

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru


Легко доказать, что при транспонировании определитель матрицы не изменяется (иными словами, аналогичное разложение по первому столбцу также справедливо, то есть даёт такой же результат, как и разложение по первой строке):

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Доказательство


Также справедливо и аналогичное разложение по любой строке (столбцу):

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Доказательство Обобщением вышеуказанных формул является разложение детерминанта по Лапласу (Теорема Лапласа), дающее возможность вычислять определитель по любым k строкам (столбцам):

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Определение через перестановки

Для матрицы Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru справедлива формула:

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru ,

где Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru — перестановка чисел от 1 до Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru , Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru — число инверсий в перестановке, суммирование идёт по всем возможным перестановкам порядка Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru . Таким образом, в определитель войдёт Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru слагаемых, которые также называют «членами определителя». Важно заметить, что во многих курсах линейной алгебры это определение даётся как основное.

Схема вычисления определителя третьего порядка.

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Вычисление определителя по схеме.

Определитель третьего порядка вычисляется по формуле

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru (2)

Существует удобная схема для вычисления определителя третьего порядка (см. рис. 1 и рис. 2).

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

По схеме, приведенной на рис. 1, произведения соединеных элементов берутся со своим знаком, а по схеме рис. 2 - с обратным. Величина определителя равна алгебраической сумме полученных шести произведений

Системы линейных уравнений.

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Решение систем уравнений методом Крамера.

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Решение систем уравнений методом Гаусса.

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Основные правила дифференцирования функции, простейшие производные.

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

13. Производная сложной функции.

Определение суммы двух матриц, вычисление суммы. - student2.ru

Наши рекомендации