Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Vysshaya_matematika_Kolyada_Fedosova_Luparenko.pdf
Скачиваний:
38
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
5.54 Mб
Скачать

 

 

4

3

2

1

 

 

 

 

3

5

 

1

2

 

 

 

 

2

1

4

3

 

 

 

 

 

 

0

1

 

1

2

 

 

25.

 

0

4

1

2

,

 

26.

 

3

1

 

3

0

 

,

 

 

5

0

1

1

 

 

 

 

1

2

 

1

2

 

 

 

 

i

2,

j

3.

 

 

 

 

 

 

 

i

4,

j

1.

 

 

 

 

 

 

 

2

0

3

 

 

 

 

 

 

6

0

 

1

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

1

1

 

 

 

 

 

2

2

 

0

1

 

 

 

27.

 

1

1

2

1

 

 

 

 

28.

 

1

1

 

3

3

,

 

 

 

3

4

4

0

 

 

 

 

 

 

4

1

 

1

2

 

 

 

 

 

i

3,

j

4.

 

 

 

 

 

 

 

i

1,

j

2.

 

 

 

 

 

 

2

3

4

 

 

 

 

 

 

 

4

1

 

2

0

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0

1

1

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

2

3

 

 

29.

 

3

3

1

0

 

 

,

 

30.

 

 

3

0

 

1

1

.

 

 

4

2

1

2

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

2

3

 

 

 

 

i

4,

j

4.

 

 

 

 

 

 

 

i

2,

j

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

§2. МАТРИЦЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

1

 

1

 

2

0

 

 

 

 

 

 

Даны две матрицы A

3

 

 

2

2

и B

1

 

1

3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

1

 

4

 

1

1

 

 

 

 

 

 

Найти: а)

AB ; б) BA ; в) A 1 ; г)

A A 1 ; д)

A 1

A.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Операция

умножения

двух

матриц

вводится

 

только

для

случая, когда число столбцов первой матрицы равно числу строк второй матрицы, т.е. для согласованных матриц.

Если

матрица

A согласованна

с матрицей

B ,

то

произведением

C AB матрицы

Am

n

aij

на матрицу

Bn k

bij

называется такая матрица

Cm k

cij

 

, каждый элемент

cij

которой

12

равен сумме произведений элементов i

ой строки матрицы A на

соответствующие элементы j

го столбца матрицы B :

 

C

Cm k

 

cij

,

 

 

 

 

 

 

 

cij ai1b1 j

ai 2b2 j

...

ainbnj ,

i

1, m, j 1, k

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cij

aipbpj , i

1, m,

j

 

1, k .

p1

Вобщем виде произведение матриц размерности 3 3 выглядит следующим образом:

a11

a12

a13

 

b11

b12

b13

A a21

a22

a23

; B

b21

b22

b23

a31

a32

a33

 

b31

b32

b33

 

a11b11

a12b21

a13b31

a11b12

a12b22

a13b32

a11b13

a12b23

a13b33

C3 3 A3 3 B3 3

a21b11

a22b21

a23b31

a21b12

a22b22

a23b32

a21b13

a22b23

a23b33

 

a31b11

a32b21

a33b31

a31b12

a32b22

a33b32

a31b13

a32b23

a33b33

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

1

1

2

0

 

 

 

 

а)

 

C3 3

 

A3 3 B3 3

 

3 2 2

1 1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

1

4

1

1

 

 

 

 

2 1

1

 

1

1 4

2 2

 

1

1

1 1

2 0

1

3

1

1

 

3 1

2

1

2 4

3 2

 

2 1

2 1

3 0

2 3

2

 

1

 

1 1

2

 

1

1 4

1 2

 

2

1

1 1

1 0

2

3

1

1

 

2

1

4

4

1

1

0

3

1

 

7

4

4

 

 

 

 

 

3

2

8

6

2

2

0

6

2

 

9

10

4 .

 

 

 

 

 

1

2

4

2

2

1

0

6

1

 

7

1

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

0

2

1

1

 

 

 

 

б)

 

C3 3

 

B3 3 A3 3

 

1 1 3

3 2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

1

1

1

2

1

 

 

 

 

 

1 2

2 3

0 1

 

1

1

2 2

0

2

1 1

2 2

0 1

 

 

1 2

1 3

3 1

 

1

 

1

1 2

3

2

1 1

1 2

3 1

 

4 2

1 3

1

1

4

1

1 2

1

2

4 1

1 2

1

1

13

2

6

0

1

4

0

1

4

0

8

3

5

2

3

3

1

2

6

1

2

3

4

3

4 .

8

3

1

4

2

2

4

2

1

10

0

5

в) Матрица A 1 называется обратной матрице A ,

если выполняется

условие

A A 1

A 1

A

E ,

где

 

 

E

-

 

единичная

матрица

того же

порядка, что и матрица

A . Матрица

A 1

имеет ту же размерность, что

и матрица A .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Всякая

 

 

 

невырожденная

квадратная

матрица

 

 

A

третьего

порядка имеет обратную A 1 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

A11

A21

A31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 1

 

 

A

 

 

 

 

A

 

 

A .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

22

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A13

A23

A33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислим определитель данной матрицы (используем

разложение по элементам первой строки):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

3

2

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

2

 

 

2

 

 

 

1

 

 

1

 

2 6

1 1

1

8

 

 

5

 

1

2

1

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

1

1

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A невырожденная и для нее

 

 

Так как

 

 

то матрица

 

можно составить обратную A 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Находим алгебраические дополнения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

1 2

 

 

 

 

 

6; A

 

 

 

1 3

 

1 1

 

1; A

1 4

 

1 1

 

4;

 

2 2

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

2

 

1

 

 

 

21

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

31

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1

 

 

 

 

 

 

 

2 1

 

 

 

A

 

1 3

3 2

 

 

1; A

 

 

 

1 4

 

 

1;

 

A

1 5

 

 

1;

12

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

32

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

 

 

2

1

 

A

1 4

3 2

 

 

8; A

 

 

 

1 5

 

3; A

1 6

7.

13

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

33

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запишем обратную матрицу A 1 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

6

1

4

 

 

1.2

 

 

 

0.2

 

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

1

 

 

 

 

 

 

1

1

 

1

 

 

0.2

0.2

 

0.2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

3

 

7

 

 

 

1.6

0.6

 

1.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) Найдем произведение данной матрицы A на обратную A 1 :

14

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]