Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
66
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
629.76 Кб
Скачать

Представленная матрица (2) называется

матрицей коэффициентов системы

линейных уравнений (1), а матрица (3)– расширенной матрицей для исходной системы уравнений.

Для того, чтобы получить расширенную матрицу, мы к матрице коэффициентов системы прибавляем (приписываем справа) столбец свободных элементов нашей системы (т.е. правые части). Число столбцов при этом увеличивается на единицу, а число строк остается тем же самым.

На множестве матриц вводится понятие

равенства. Две матрицы одинаковой размерности p q называются равными, если в них все элементы с одинаковыми индексами равны. Приведем далее пример верхней треугольной матрицы

a

a

a

...

a

 

11

12

13

 

 

1q

 

0

a

a

...

a

2q

 

 

22

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

... ... ... ... ...

 

0

0

0

...

a

pq

 

 

 

 

 

 

На множестве согласованных

(одинаковых) матриц вводится операция сложения, которая обозначается символом «плюс» + и также, по аналогии с векторами, вводится операция умножения матрицы на число («точка»), т.е. задается векторное пространство

(Мp, q). Рассмотрим умножение на число.

Пусть A = (aij) некоторая матрица и

– произвольный скаляр, т.е. действительное число.

Под произведением A понимается матрица ( aij), то есть при умножении матрицы A на число все элементы

матрицы A, умножаются на это число.

Сложение. Пусть A и B матрицы

одинаковой размерности:

A = (aij), B = (bij). Под суммой A + B понимается матрица C = (cij) той же

размерности, каждый элемент которой определяется покомпонентным сложением по формуле: cij = aij + bij .

• Сложение матриц

a

a

 

b

b

 

a

b

a

b

 

11

12

 

12

 

11

12

12

 

 

11

 

11

 

a

 

 

b

 

 

b

a

b

a

 

b

 

a

 

21

22

21

22

21

21

22

22

1

2

 

2

5

 

3

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

3

 

4

 

7

 

 

 

 

 

 

 

Операция сложения матриц коммутативна и ассоциативна (как для векторов).

На множестве матриц вводится операция

умножения одной матрицы на другую. Умножению матриц отвечает композиции линейных отображений. Эта операция

чем-то напоминает скалярное умножение векторов (х1 у1 + х2 у2 3 у3 ).

Нейтральным элементом при умножении является единичная матрица.

Необходимо отметить следующее:

произведение определяется только для

тех матриц, для которых выполняется следующее условие:

матрицу A можно умножить на матрицу B ( C = A B), если число столбцов матрицы A равно числу строк матрицы

B.

Каждый элемент получившейся

матрицы C определяется по формуле:

n

ci j aik bk j k 1

т.е. элемент cij матрицы C равен сумме произведений элементов i-ой строки первой

матрицы- сомножителя на соответствующие элементы j-го столбца второй матрицы- сомножителя (скалярное произведение строки и столбца).

Из сказанного следует, что если можно найти произведение матриц AB, то произведение BA, вообще говоря, может не

существовать( т.е умножение матриц не

коммутативно). Но умножение матриц ассоциативно (АВ)С=А(ВС). Заметим, что умножение векторов – коммутативно.

1

2

3

4

 

 

3

5

 

 

1

4

 

 

1

1

3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

2

 

 

2

3

1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

1 3 2 1 3 6

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

1 5 2

4 3 2 4

 

1

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1 1

1

6

3

 

 

3

2 5 1

4

1 2

 

 

 

3

1

 

 

3

 

 

1 3 6 1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2

 

 

 

4 5 2

 

4 3 2 1

 

1

 

 

 

11

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2 1

3

2

 

(8; 4)

 

 

 

 

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Умножение матриц

С=АВ

Соседние файлы в папке Линейная алгебра