Матрицы и операции над ними
Операции над матрицами, их значение в прикладной математике. Понятие определителя матрицы. Вынесение общего множителя в строке за знак определителя. Вычисление алгебраического дополнения для каждого элемента. Математические модели объектов и процессов.
| Рубрика | Математика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.04.2013 |
| Размер файла | 307,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
1. Матрицы и операции над ними
2. Свойства операций над матрицами
3. Понятие определителя матрицы и свойства определителей
4. Вычисление обратной матрицы
Список литературы
1. Матрицы и операции над ними
матрица математический алгебраический множитель
Матрицы имеют большое значение в прикладной математике, так как позволяют записать в достаточно простой форме значительную часть математических моделей объектов и процессов. Термин "матрица" появился в 1850 году. Впервые упоминались матрицы еще в древнем Китае, позднее у арабских математиков.
Матрицей A=Amn порядка m*n называется прямоугольная таблица чисел, содержащая m - строк и n - столбцов.
Элементы матрицы aij, у которых i=j, называются диагональными и образуют главную диагональ.
Для квадратной матрицы (m=n) главную диагональ образуют элементы a11, a22,..., ann.
Равенство матриц.
A=B, если порядки матриц A и B одинаковы и aij=bij (i=1,2,...,m; j=1,2,...,n)
Операции над матрицами
1. Сложение матриц - поэлементная операция
2. Вычитание матриц - поэлементная операция
3. Произведение матрицы на число - поэлементная операция
4. Умножение A*B матриц по правилу строка на столбец (число столбцов матрицы А должно быть равно числу строк матрицы B)
Amk*Bkn=Cmn
причем каждый элемент сij матрицы Cmn равен сумме произведений элементов i-ой строки матрицы А на соответствующие элементы j-го столбца матрицы B, т.е.
5. Возведение в степень
m>1 целое положительное число. А - квадратная матрица (m=n) т.е. актуально только для квадратных матриц
6. Транспонирование матрицы А. Транспонированную матрицу обозначают AT или A'
Строки и столбцы поменялись местами
Пример
2. Свойства операций над матрицами
A+B=B+A; (A+B)+C=A+(B+C); л(A+B)=лA+лB; A(B+C)=AB+AC; (A+B)C=AC+BC; л(AB)=(лA)B=A(лB); A(BC)=(AB)C; (A')'=A;(лA)'=л(A)'; (A+B)'=A'+B'; (AB)'=B'A'.
3. Понятие определителя матрицы и свойства определителей
Определение
Квадратной матрице -го порядка ставиться в соответствие число , называемое определителем матрицы или детерминантом.
Свойства определителей:
1) При квадратной матрицы её определитель не меняется:
Пример: Известно, что определитель матрицы равен 3. Тогда определитель матрицы , которая равна , также равен 3.
2) Общий множитель в строке можно выносить за знак определителя.
Пример:
3)
То есть, если квадратная матрица -го порядка умножается на некоторое ненулевое число , то определитель полученной матрицы равен произведению определителя исходной матрицы на число в степени, равной порядку матриц.
Пример: Задание. Пусть определитель матрицы третьего порядка равен 3, вычислить определитель матрицы .
Решение. По свойству
Ответ.
4) Если каждый элемент в какой-то строке определителя равен сумме двух слагаемых, то исходный определитель равен сумме двух определителей, в которых вместо этой строки стоят первые и вторые слагаемые соответственно, а остальные строки совпадают с исходным определителем.
5) Если две строки определителя поменять местами, то определитель поменяет знак.
Пример:
6) Определитель с двумя равными строками равен нулю.
Пример:
7) Определитель с двумя пропорциональными строками равен нулю.
Пример:
8) Определитель, содержащий нулевую строку, равен нулю.
Пример:
9) Определитель не изменится, если к какой-то его строке прибавить другую строку, умноженную на некоторое число.
Пример:
Пусть задан определитель третьего порядка . Прибавим ко второй строке определителя третью его строку, при этом значение определителя не измениться:
10) Определитель верхней (нижней) треугольной матрицы равен произведению его диагональных элементов.
Пример:
4. Вычисление обратной матрицы
Задача 1. Найти обратную матрицу для .
Решение. Матрица квадратная -- по крайней мере, в этом подвоха нет. Запомните, что для неквадратной матрицы обратную вычислить нельзя!!!
Шаг 1. Вычислить определитель.
.
Определитель не равен нулю, поэтому обратная матрица существует. Переходим на следующий шаг.
Шаг 2. Вычислить алгебраические дополнения для каждого элемента.
Алгебраическое дополнение для левого верхнего элемента (для 1). Он стоит в первой строке и первом столбце. Мысленно вычеркнем их. Останется 5. Поэтому алгебраическое дополнение
.
Алгебраическое дополнение для 2 (1-я строка, 2-й столбец):
.
Алгебраическое дополнение для 2 (2-я строка, 1-й столбец):
.
Алгебраическое дополнение для 5 (2-я строка, 2-й столбец):
.
Шаг 3. Составить матрицу из алгебраических дополнений.
.
Шаг 4. Транспонировать матрицу из шага 3.
.
Совершенно случайно у нас получилось то же самое. Так бывает. Иногда.
Шаг 5.Умножить матрицу на число, обратное определителю. Определитель у нас был равен 1.
.
Список литературы
1. Жевняк Р.М., Карпук А.А. Высшая математика. - Мн.: Выш. шк., 1992.- 384 с.
2. Гусак А.А. Справочное пособие к решению задач: аналитическая геометрия и линейная алгебра. - Мн.: Тетрасистемс, 1998.- 288 с.
3. Марков Л.Н., Размыслович Г.П. Высшая математика. Часть 1. -Мн.: Амалфея, 1999. - 208 с.
4. Белько И.В., Кузьмич К.К. Высшая математика для экономистов. I семестр. М.: Новое знание, 2002.- 140 с.
5. Коваленко Н.С., Минченков Ю.В., Овсеец М.И. Высшая математика. Учеб. пособие. - Мн.: ЧИУП, 2003. - 32 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Линейные операции над матрицами. Умножение и вычисление произведения матриц. Приведение матрицы к ступенчатому виду и вычисление ранга матрицы. Вычисление обратной матрицы и определителя матрицы, а также решение систем линейных уравнений методом Гаусса.
учебное пособие [658,4 K], добавлен 26.01.2009Основные операции над матрицами и их свойства. Произведение матриц или перемножение матриц. Блочные матрицы. Понятие определителя. Панель инструментов Матрицы. Транспонирование. Умножение. Определитель квадратной матрицы. Модуль вектора.
реферат [109,2 K], добавлен 06.04.2003Понятие обратной матрицы. Пошаговое определение обратной матрицы: проверка существования квадратной и обратной матрицы, расчет определителя и алгебраического дополнения, получение единичной матрицы. Пример расчета обратной матрицы согласно алгоритма.
презентация [54,8 K], добавлен 21.09.2013Число, характеризующее квадратную матрицу. Вычисление определителя первого и второго порядков матрицы. Использование правила треугольников. Алгебраическое дополнение некоторого элемента определителя. Перестановка двух строк или столбцов определителя.
презентация [81,5 K], добавлен 21.09.2013Расчет показателей матрицы, ее определителя по строке и столбцу. Решение системы уравнений методом Гаусса, по формулам Крамера, с помощью обратной матрицы. Вычисление предела без использования правила Лопиталя. Частные производные второго порядка функции.
контрольная работа [95,0 K], добавлен 23.02.2012Понятие матрицы и ее основные элементы. Пример нахождения ее ранга путем приведения к ступенчатому виду. Описание действий над матрицами. Разбор умножения их на примере. Особенности алгебраического дополнения. Алгоритм определения обратной матрицы.
презентация [617,0 K], добавлен 15.09.2014Определение алгебраического дополнения элемента определителя, матрицы, ее размера и видов. Неоднородная система линейных алгебраических уравнений. Решение системы уравнений методом Крамера. Скалярные и векторные величины, их примеры, разложение вектора.
контрольная работа [239,4 K], добавлен 19.06.2009Назначение и определение алгебраического дополнения элемента определителя. Особенности неоднородной системы линейных алгебраических уравнений. Определение размера матрицы. Решение системы уравнений методом Крамера. Скалярные и векторные величины.
контрольная работа [320,1 K], добавлен 13.07.2009Доказательство линейной независимости системы векторов пирамиды. Расчет длины ребра, угла между ребрами. Составление уравнения прямой и плоскости. Выполнение операций для матриц. Величина главного определителя. Поиск алгебраических дополнений матрицы.
контрольная работа [156,0 K], добавлен 20.03.2017Размеры прямоугольной, квадратной, диагональной, скалярной матриц. Линейные операции над матрицами. Умножение строки на столбец (скалярное произведение). Транспонирование матрицы, ее элементы. Образование треугольной таблицы, состоящей из строк, столбцов.
презентация [1,4 M], добавлен 03.12.2016Вычисление определителя 4-го порядка, математическое решение системы методами матрицы, Крамера и Гаусса. Характеристика понятий невырожденной и обратной, транспонированной и присоединенной матрицы, нахождение алгебраических дополнений элементов таблицы.
контрольная работа [64,5 K], добавлен 12.06.2011Решение системы линейных уравнений по правилу Крамера и с помощью обратной матрицы. Нахождение ранга матрицы. Вычисление определителя с помощью теоремы Лапласа. Исследование на совместимость системы уравнений, нахождение общего решения методом Гауса.
контрольная работа [97,3 K], добавлен 24.05.2009Вид в матричной форме, определитель матрицы, алгебраического дополнения и всех элементов матрицы, транспоная матрица. Метод Крамера, правило Крамера — способ решения квадратных систем линейных алгебраических уравнений с определителем основной матрицы.
задача [93,5 K], добавлен 08.11.2010Нахождение определителя матрицы. Правило вычисления определителя 3-го порядка. Тождественные преобразования в виде цепочки действий. Симметрическая разность множеств. Область определения функции. Доказание равносильности формулы путем преобразований.
контрольная работа [46,6 K], добавлен 13.03.2011Разложение определителя 4-го порядка. Проверка с помощью функции МОПРЕД() в программе Microsoft Excel. Нахождение обратной матрицы. Решение системы линейных уравнений методом обратной матрицы и методом Гаусса. Составление общего уравнения плоскости.
контрольная работа [138,7 K], добавлен 05.07.2015Понятие матрицы и линейные действия над ними. Свойства операции сложения матриц. Определители второго и третьего порядков. Применение правила Саррюса. Основные методы решения определителей. Элементарные преобразования матрицы. Свойства обратной матрицы.
учебное пособие [223,0 K], добавлен 04.03.2010Понятие равных матриц, их суммы и произведения. Нахождение элемента матрицы, свойства ее произведения. Расположение вне главной диагонали элементов квадратной матрицы. Понятие обратной матрицы, матричные уравнения. Теорема о базисном миноре, ранг матрицы.
реферат [105,3 K], добавлен 21.08.2009Правила произведения матрицы и вектора, нахождения обратной матрицы и ее определителя. Элементарные преобразования матрицы: умножение на число, прибавление, перестановка и удаление строк, транспонирование. Решение системы уравнений методом Гаусса.
контрольная работа [462,6 K], добавлен 12.11.2010Общие определения, связанные с понятием матрицы. Действия над матрицами. Определители 2-го и 3-го порядков, порядка n, порядок их вычисления и характерные свойства. Обратные матрицы и их ранг. Понятие и этапы элементарного преобразования матрицы.
лекция [30,2 K], добавлен 14.12.2010Определение, свойства, виды и историческое происхождение матриц. Расчет определителя третьего порядка. Правило Саррюса для треугольников. Алгоритм построения и единственность обратной матрицы. Исследование линейных отображений векторных пространств.
контрольная работа [308,2 K], добавлен 12.12.2013
