- •Матрицы. Основные определения.
- •2. Классификация матриц: квадратная,диагональная и т.Д. Транспонирование матриц.
- •3. Матрицы. Основные действия над матрицами.
- •4.Элементарные преобразования. Приведение матрицы к ступенчатому виду.
- •5. Невырожденные матрицы. Обратная матрица.
- •Найти определитель
- •6. Определители 2 и 3-го порядка и методы их вычисления.
- •7.Определители( детерминанты).Свойства определителей
- •8.Миноры. Алгебраические дополнения.
- •9.Ранг матрицы. Методы вычисления
- •10. Система 2-х и 3-х линейных уравнений и методы вычисления
- •11. Теорема Кронекера-Капелли
- •12. Метод Гаусса решения общей системы с линейных уравнений
- •13. Метод Крамера.
- •Таким образом, уравнение (15) можно записать в виде
- •14.Общие системы лин.Алг.Равнений, условия совместости и методы решения условие совместности общей линейной системы
- •15.Векторы.Оновные понятия
- •16.Векторы. Действия над векторами
Матрицы. Основные определения.
m строк и n столбцов и взятая в круглые или прямоугольные или в двойные прямые скобки. При этом сами числа называются элементами матрицы и каждому элементу ставится в соответствие два числа -номер строки и номер столбца.
Для обозначения матрицы используются прописные латинские буквы, при этом саму матрицу заключают в круглые или прямоугольные или в двойные прямые скобки. Элементы матрицы обозначают строчными латинскими буквами, снабженными двумя индексами:
-
элемент матрицы, расположенный
в i-й строке
и j-м столбце
или коротко элемент в позиции (i,j).
В общем виде матрица размера m на n может
быть записана следующим образом
Приведём некоторые обозначения, которыми будем пользоваться в дальнейшем:
-
множество всех матриц размера m на n;
-
матрица A с
элементами
в
позиции (i,j);
-
матрица размера m на n.Элементы , где i=j, называются диагональными, а элементы , где
-
внедиагональными. Совокупность
диагональных элементов
,
где k = min
(m,n), называется
главной диагональю матрицы.2. Классификация матриц: квадратная,диагональная и т.Д. Транспонирование матриц.
Матрица может состоять как из одной строки, так и из одного столбца. Вообще говоря, матрица может состоять даже из одного элемента.
Определение.Если число столбцов матрицы равно числу строк (m=n), то матрица называется квадратной.
Определение. Матрица вида:
=
E,называетсяединичной матрицей.
Определение. Если amn = anm, то матрица называется симметрической.
Определение.Квадратная матрица вида
называетсядиагональной
матрицей.Определение. Матрицу В называют транспонированной матрицей А, а переход от А к В транспонированием, если элементы каждой строки матрицы А записать в том же порядке в столбцы матрицы В.
А =
;
В = АТ=
;другими словами, bji = aij.
Определение. Если все элементы матрицы расположенные ниже диагонали равны нулю, то матрица называется диагональной.
3. Матрицы. Основные действия над матрицами.
Сложение и вычитание матриц сводится к соответствующим операциям над их элементами. Самым главным свойством этих операций является то, что они определены только для матриц одинакового размера. Таким образом, возможно определить операции сложения и вычитания матриц:
Определение.Суммой (разностью) матриц является матрица, элементами которой являются соответственно сумма (разность) элементов исходных матриц.
cij = aijbij
Пусть
m и n два произвольных натуральных
числа.Матрицей размера
m на n (записывается так
)называется
совокупность m*n вещественных (комплексных)
чисел или элементов другой структуры
(многочлены, функции и т.д.), записанных
в виде прямоугольной таблицы, которая
состоит из
С = А + В = В + А.
Операция умножения (деления) матрицы любого размера на произвольное число сводится к умножению (делению) каждого элемента матрицы на это число.
Определение:Произведением матриц называется матрица, элементы которой могут быть вычислены по следующим формулам:
A
B
= C;
.
Из приведенного определения видно, что операция умножения матриц определена только для матриц, число столбцов первой из которых равно числу строк второй.
Свойства операции умножения матриц.
1)Умножение матриц не коммутативно, т.е. АВ ВА. Однако, если для каких – либо матриц соотношение АВ=ВА выполняется, то такие матрицы называются перестановочными.
2) Операция перемножения матриц ассоциативна, т.е.:
(АВ)С=А(ВС).
3) Операция умножения матриц дистрибутивна по отношению к сложению, т.е.:
А(В + С) = АВ + АС
(А + В)С = АС + ВС.
4) Если произведение АВ определено, то для любого числа верно соотношение:
(AB) = (A)B = A(B).
5) Если определено произведение АВ , то определено произведение ВТАТ и выполняется равенство:
(АВ)Т = ВТАТ, где
индексом Т обозначается транспонированная матрица.
6) Заметим также, что для любых квадратных матриц det (AB) = detAdetB.
