
- •Рабочая тетрадь
- •«Элементы высшей математики»
- •Часть I. Определители, матрицы
- •2004 – 2005 Учебный год
- •Содержание
- •Раздел 1. Практическая работа № 1. Определители и их свойства
- •Раздел 2. Практическая работа № 2. Матрицы и операции над ними
- •Аннотация
- •Тема: Определители и их свойства
- •Свойства определителей 2 – го и 3 – го порядков
- •Ответы на вопросы
- •Проверь себя
- •Тема. Матрицы и операции над ними
- •Теоретическое обоснование
- •Операции над матрицами
- •Свойства операций сложения и умножение на число
- •Свойства умножения матриц
- •Нахождение обратной матрицы
- •Ранг матрицы
- •Свойства ранга матрицы
- •Вычисление ранга матрицы
- •Проверь себя
- •Решение примеров
- •Практическая работа № 3
- •Теоретическое обоснование Определение. Системой m линейных уравнений с n неизвестными называют систему вида:
- •Рассмотрим систему трех линейных уравнений с тремя неизвестными:
- •Метод исключения переменных
- •Метод Крамера
- •Подставив найденные значения определителей в формулы Крамера, получим:
- •Метод Гаусса
- •Проверь себя
Проверь себя
Вычислить определители:
1)
2)
3)
4)
Ответы:
1)
29; 2)
18; 3)
– 4; 4)
5)
Вычислить определитель, используя
правило 1:
.
6)
Вычислить определитель, разложив его
по столбцу 3:
.
Ответы: 5) – 18; 6) – 92.
РЕШЕНИЕ ПРИМЕРОВ
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
Тема. Матрицы и операции над ними
Цели: 1) Усвоить понятие матрицы и операций с матрицами;
Научиться выполнять действия над матрицами;
Находить матрицу обратную данной и ранг матрицы.
Необходимо знать:
определение матрицы и ее виды;
способы обозначения матриц;
понятие действий между матрицами;
операции над матрицами и их свойства;
определение ранга матрицы и его свойства
определение обратной матрицы и ее свойства.
Необходимо уметь:
определять вид матрицы;
выполнять операции над матрицами;
вычислять ранг матрицы и находить матрицу обратную данной.
Теоретическое обоснование
Определение. Прямоугольная таблица
,
( 1 )
составленная из n ∙ m чисел, называется матрицей из n строк и m столбцов или матрицей размера n x m, а также n x m – матрицей.
Числа
(i
= 1, 2,…,n; j
= 1, 2, …,m)
называются элементами
матрицы; первый индекс i
элемента указывает номер строки, в
которой стоит элемент матрицы, а второй
индекс j
– номер столбца.
Матрица (1)
может обозначаться также
,
i =
1, 2,…n,
j
= 1, 2,…m.
Кроме того, для матриц используются обозначения
или
;
или
.
Например,
.
Если число строк матрицы
равно числу столбцов (и равно n),
то матрица называется квадратной
порядка n,
например,
–
матрица порядка 3.
Две матрицы
и
называются равными,
если числа их строк и столбцов
соответственно равны и равны числа,
стоящие на соответственных местах: aij
= bij
при i
= k
и j
= l.
Элементы a11, a22 ,…,ann квадратной матрицы порядка n называются диагональными элементами.
Квадратная матрица, все диагональные элементы которой равны 1, а остальные – нули, называется единичной и обозначается Е или Еn.
Например,
Е =
Для любой квадратной матрицы порядка n справедливо равенство: En ∙A = A∙En = A.
Матрица вида
, где все элементы кроме диагональных,
равны нулю, называется диагональной.
Элементы а11,
а22,
…, аnn
образуют главную
диагональ. Например,
,
где 2,
-3,
-2,
3
– главная диагональ.
Матрица, получаемая путем замены строк на столбцы, а столбцов на строки, называется транспонированной относительно данной.
Например,
и
- транспонированные матрицы.
Квадратная матрица, элементы которой выше главной диагонали равны нулю, называется нижней диагональной, а элементы которой ниже главной диагонали равны нулю, - верхней диагональной.
Например,
– нижняя диагональная, – верхняя диагональная.