Элементарные преобразования.

Определение. Элементарными преобразованиями матрицы назовем следующие преобразования:

 1) умножение строки на число, отличное от нуля;

  2) прибавление к одной строке другой строки;

  3) перестановка строк;  

4) вычеркивание (удаление) одной из одинаковых строк (столбцов); ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Примеры решения задач Термодинамика

  5) транспонирование; Те же операции, применяемые для столбцов, также называются элементарными преобразованиями. С помощью элементарных преобразований можно к какой-либо строке или столбцу прибавить линейную комбинацию остальных строк ( столбцов ).  

Миноры. Выше было использовано понятие дополнительного минора матрицы. Дадим определение минора матрицы.  

Определение. Если в матрице А выделить несколько произвольных строк и столько же произвольных столбцов, то определитель, составленный из элементов, расположенных на пересечении этих строк и столбцов называется минором матрицы А. Если выделено s строк и столбцов, то полученный минор называется минором порядка s.   Заметим, что вышесказанное применимо не только к квадратным матрицам, но и к прямоугольным.  Если вычеркнуть из исходной квадратной матрицы А выделенные строки и столбцы, то определитель полученной матрицы будет являться дополнительным минором.

Алгебраические дополнения.

ОДУ высших порядков Математика Примеры решения задач

Определение. Алгебраическим дополнением минора матрицы называется его дополнительный минор

, умноженный на (-1) в степени, равной сумме номеров строк и номеров столбцов минора матрицы. В частном случае, алгебраическим дополнением элемента матрицы называется его минор, взятый со своим знаком, если сумма номеров столбца и строки, на которых стоит элемент, есть число четное и с противоположным знаком, если нечетное.  

Теорема Лапласа. Если выбрано s строк матрицы с номерами i₁, … ,i_s, то определитель этой матрицы равен сумме произведений всех миноров, расположенных в выбранных строках на их алгебраические дополнения.

Обратная матрица. Определим операцию деления матриц как операцию, обратную умножению.

 Определение. Если существуют квадратные матрицы Х и А, удовлетворяющие условию: XA = AX = E, где Е - единичная матрица того же самого порядка, то матрица Х называется обратной к матрице А и обозначается А^-1.  Каждая квадратная матрица с определителем, не равным нулю имеет обратную матрицу и притом только одну.   Рассмотрим общий подход к нахождению обратной матрицы. Исходя из определения произведения матриц, можно записать: AX = E Þ , i=(1,n), j=(1,n), e_ij = 0, i ¹ j, e_ij = 1, i = j . Таким образом, получаем систему уравнений: , Решив эту систему, находим элементы матрицы Х.

  Пример. Дана матрица А = , найти А^-1.   Таким образом, А^-1=. Однако, такой способ не удобен при нахождении обратных матриц больших порядков, поэтому обычно применяют следующую формулу: , где М_ji- дополнительный минор элемента а_ji матрицы А.

 Пример. Дана матрица А = , найти А^-1. det A = 4 - 6 = -2. M₁₁=4; M₁₂= 3; M₂₁= 2; M₂₂=1  x₁₁= -2; x₁₂= 1; x₂₁= 3/2; x₂₂= -1/2 Таким образом, А^-1=.

Аналитическая геометрия плоскости и поверхности Курс лекций Векторная алгебра. Электронные учебники - MATLAB Компьютерная математика Maple Лекции первого семестра первого курса Дифференциальное исчисление функции Дифференциальные уравнения первого порядка Теория вероятностей. Основные понятия Математический анализ Двойной интеграл Геометрический смысл производной Числовые ряды Степенные ряды Аналитическая геометрия Функции графики задачи Курс лекций Примеры задачи Интегрирование и дифференцирование матрицы ;