- •1 Матрицы. Виды матриц
- •Специальные матрицы
- •2 Определители. Определение и свойства определителей
- •3.Алгебраическое дополнение и минор
- •4. Теорема (о разложении определителя по строке (столбцу))
- •Теорема об умножении определителей
- •5. Обратная матрица. Теорема об обратной матрице
- •Теорема об обратной матрице
- •6 Поиск обратной матрицы методом союзной матрицы
- •7 Понятие минора k-ого порядка. Ранг матрицы. Понятие базиса в системе строк (столбцов) м-цы. Теорема о ранге м-цы.
- •Ранг матрицы Аm*n – это наивысший порядок отличных от 0 миноров этой матрицы r(a)
- •8 Поиск ранга матрицы методом элементарных преобразований и методом окаймляющих миноров. Метод элементарных преобразований
- •Метод окаймляющих миноров
- •9 Слу. Формы представления слу
- •10 Элементарные преобразования слу
- •11 Теорема Кронекера-Капелли
- •12 Метод Крамера решения слу
- •13 Метод Гаусса решения слу
- •14 Балансовая модель Леонтьева
- •18 Теорема о разделяющей гиперплоскости. Теорема о выпуклости полупространства. Понятие выпуклого многогранника
- •19 Понятие системы линейных неравенств. Графический метод решения ситемы линейных неравенств
- •20Общая постановка змп
- •21 Понятие эпсилон-окрестности точки, предельной точки, замкнутого мн-ва, ограниченного мн-ва, точки локального (глобального) и условного (безусловного) экстремума
- •22 Понятие частной производной ф-ии, стационарной ф-ии, градиента и матрицы Гессе
- •23 Понятие квадратичной формы м-цы. Понятие положительной (отрицательной) определённости матрицы
- •24 Понятие вектор-функции и матрицы Якоби
- •25 Производная по направлению. Теорема о производной по направлению
- •26. Понятие градиента ф-ии. Теорема о градиенте
- •27 Понятия множества уровня ф-ии, касательной гиперплоскости к мн-ву уровня ф-ии, вектора нормали к гиперплоскости
- •28 Формула Тейлора. Разложение Тейлора
- •30 Постановка знлп с огран-ми - рав-ми
- •31 Назначение и обоснование метода множителей Лагранжа
- •32 Схема реализации метода множителей Лагранжа
- •33 Интерпретация мн-лей л. Теорема л.
- •34Метод подстановки решения знлп с ограничениями-равенствами
- •35 Назначение и обоснование обобщенного метода множителей Лагранжа
- •36 Схема реализации обобщенного метода множителей Лагранжа
- •37 Условия Куна- Таккера. Теорема Куна - Таккера. Условие дополняющей нежесткости
- •38 Понятие выпуклой (строго выпуклой) и вогнутой (строго вогнутой) ф-ии. Св-ва выпуклых (вогнутых) ф-ий. З-ча выпукло-вогнутого программирования
- •39 Достаточность условий Куна-Таккера в з-чах выпукло-вогнутого программирования. Т-ма о единств-ти экстр-ма строговыпуклой (строговогнутой) ф-ии
- •40 Метод Куна- Таккера решения задач выпукло-вогнутого программирования. Методы реш-я плохо обусловленных знлп. Теорема Вейерштрасса
- •41 Общая постановка злп и формы её представления. Теорема о эквивалентности форм представления злп
- •42 Понятие угловой точки (вершины) выпуклого многогранника, опорного плана злп. Понятие оптимального плана злп. Понятия вырожденного и невырожденного опорного плана
- •43 Теорема Каратеодори. Теорема о решении злп. Теорема о вершине
- •44 Назначение и обоснование графического метода решения злп
- •45 Графический метод решения злп
- •46 Назначение и обоснование см
- •47 Алгебра см
- •48А Правила пересчёта с-т
- •49 Метод искусственного базиса (м-метод). Назначение м-метода
- •50 Схема реализации м-метода
- •51.Сим.-т для реализации метода искусств.Базиса.
- •52 Понятие двойственной пары злп
- •53 Двойственная лемма. Понятие прямых и двойственных оценок
- •54 Первая, вторая теорема двойственнрсти
4. Теорема (о разложении определителя по строке (столбцу))
Определитель равен сумме произведений всех элементов любой его строки или столбца на их алгебраические дополнения
А=i=1naijAij – по j-ому столбцу
А=j=1naijAij – по i-ой строке
Теорема об умножении определителей
Определитель матрицы А*В равен произведению определителей матрицы А и В АВ=А*В
5. Обратная матрица. Теорема об обратной матрице
Пусть задана квадратная матрица Аn*n. Матрица Вn*n такая, что А*В=В*А=Е наз обратной к матрице А и обозначается А-1
Теорема об обратной матрице
Квадратная матрица А имеет обратную матрицу тогда и только тогда, когда определитель матрицы А не равен 0 det A0
Обратная матрица единственна и определяется по формуле:
А-1= (1/det A)*А*
Где А* является союзной к матрице А и определяется по формуле
А*=Аijт, т.е. элементами союзной матрицы являются элементы транспонированной матрицы алгебраических дополнений
Следствие:
По теореме о связи минора и алгебраических дополнений обратная матрица равна
А-1=(1/det A)*(-1)i+jMijт
6 Поиск обратной матрицы методом союзной матрицы
Обратная матрица методом союзной матрицы находится по формуле:
А-1= (1/det A)*А*
Где союзной является матрица: А*=Аijт
Суть метода состоит в поиске Аij=(-1)i+jMij и составлении из них союзной матрицы А*. Затем находится обратная матрица А-1 путём умножения элементов союзной матрицы А* на отношение 1/det A
Метод союзной матрицы имеет 1 существенный недостаток, он требует слишком много вычислений. Например, для матрицы размером n*n чтобы найти обратную матрицу требуется вычислить n2 миноров порядка n-1
Поиск обратной матрицы методом элементарных преобразований
В основе этого метода лежат следующие особенности элементарных преобразований:
1) преобразования 1 типа – умножение i-той строки матрицы А на число 0 эквивалентно умножению матрицы А слева на матрицу:
(i)
1……….
…1…….
L(i)=………….
……….
…………1 n*n
2) преобразования 2 типа – прибавление i-той строки матрицы А её j-ой строки умноженное на некоторое число 0 эквивалентно умножению матрицы А слева на матрицу:
1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0
L(i)=0 0 1… 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1
3) преобразования 3 типа – перестановка 2х строк исходной матрицы может быть заменена последовательностью преобразований 1,2 типа
Опишем метод элементарных преобразований:
Суть этого метода состоит в том, что в результате конечной последовательности элементарных преобразований 1,2,3 типа любая матрица А может быть сведена к единичной матрице АЕ. Единственным условием является то, что определитель этой матрицы не должен равняться 0 А0 (такие матрицы называются невырожденными). В результате последовательности преобразований мы получаем Lk Lk-1…L2 L1*A=E
Домножим это уравнение справа на матрицу А-1 получим:
Lk Lk-1…L2 L1*A*А-1=E*А-1
Т.о. получаем Lk Lk-1…L2 L1*Е=А-1
Т.е обратная матрица автоматически получается из единичной если к ней применить ту же последовательность преобразований, что и при проведении исходной матрицрицы А к единичной матрице
Поиск обратной матрицы методом элементарных преобразований состоит из следующих этапов:
1) Записывается расширенная матрица, которая состоит из матрицы А и единичной матрицы того же порядка (АЕ)n*2n
2) Над строками полученной матрицы выполняются элементарные преобразования т. о, чтобы на месте матрицы А образовалась матрица Е, тогда та матрица, которая будет стоять на месте единичной матрицы будет образовывать искомую обратную матрицу.