- •Матрицы
- •Размер матрицы
- •Пример. Выпишите все элементы матрицы.
- •Запись матрицы в общем виде
- •Прямоугольная матрица
- •Квадратная матрица
- •Матрица-строка
- •Матрица-столбец
- •Единичная матрица
- •Нулевая матрица
- •Равенство матриц
- •Действия над матрицами
- •Транспонирование
- •Сложение матриц
- •Пример. Найти сумму матриц.
- •Пример. Найти сумму матриц.
- •Умножение матрицы на число
- •Свойства
- •Умножение матриц
- •Свойства
- •Определители
- •Определители матриц первого и второго порядка
- •Пример. Вычислить определитель
- •Определитель матрицы третьего порядка
- •Пример. Найти определитель
- •Минор элемента аij определителя
- •Алгебраическое дополнение элемента аij определителя
- •Определитель произвольного порядка
- •Пример. Найти определитель
- •Пример. Вычислить определитель
- •Свойства определителей
- •Свойства определителей
- •Замечание:
- •Пример
- •Свойства определителей
- •Пример
- •Свойства определителей
- •Пример
- •Свойства определителей
- •Пример
- •Свойства определителей
- •Пример
- •Свойства определителей
- •Пример
- •Свойства определителей
- •Пример
- •Обратная матрица
- •Обратная матрица
- •Элементарные преобразования матрицы
- •Эквивалентные матрицы
- •Ранг матрицы
- •Минор k-го порядка
- •Пример. В данной матрице выписать миноры всех возможных порядков
- •Пример. Определить ранг матрицы
- •Свойства ранга матрицы
- •Пример. Определить ранг матрицы
- •Примеры ступенчатых матриц
- •Пример. Определить ранг матрицы
- •Замечания:
- •Линейная зависимость и независимость
- •Линейная комбинация векторов
- •Основная теорема о ранге матрицы
- •Решение систем линейных алгебраических уравнений
- •Матричная запись систем линейных алгебраических уравнений
- •Эквивалентность системы уравнений матричному уравнению
- •Пример. Записать с помощью матричного равенства систему уравнений
- •Пример. Решить систему уравнений:
- •Решение систем линейных алгебраических уравнений с помощью обратной матрицы
- •Расширенная матрица
- •Однородные системы ЛАУ
Обратная матрица
Обратная матрица
An×n |
An−×1n |
A A−1 = A−1 A = E
Определение: Матрица называется невырожденной, если ее определитель отличен от нуля (Δ≠0) и вырожденной – в противном случае ( =0).
5 |
3 |
|
=5 |
1 −3 2 = −1 |
|
5 |
3 |
|
|||||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
−невырожденная матрица |
|||||||
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||||
6 |
3 |
|
=6 |
2 |
− 4 3 =0 |
|
6 |
3 |
|
−вырожденная матрица |
|||
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
4 |
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Теорема (необходимое и достаточное условие существования обратной матрицы). Обратная матрица существует (и единственна) тогда и только тогда, когда исходная матрица невырожденная.
A |
|
≠ 0 |
A−1 −существует |
|
1.Найти определитель матрицы. Если он отличен от
нуля, то перейти к следующим пунктам.
A
2. Найти алгебраические дополнения всех элементов
исходной матрицы и составить из них матрицу:
( Aij )
3. Транспонировать полученную матрицу, т.е. найти
присоединенную матрицу для исходной матрицы
~ |
T |
A = ( Aij ) |
|
4. Вычислить обратную матрицу по формуле
−1 = 1 ~
A A A
5. Выполняем проверочные действия:
A A−1 = E или A−1 A = E
Пример. Найти обратную матрицу для матрицы
|
3 |
−4 |
6 |
|
|
2 |
−3 |
1 |
|
|
|
|||
|
−3 |
5 |
1 |
|
|
|
Решение
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−8 |
−5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
|
A |
|
= 2 |
|
|
|
|
|
2. |
(А )= |
34 21 |
−3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ij |
|
14 |
9 |
−1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
~ |
|
|
|
−8 |
34 |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
||
3. |
|
T |
|
−5 21 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
A = (Аij ) |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
−8 |
34 14 |
|
−4 |
17 |
7 |
|
||
|
A−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4. |
= |
|
|
−5 |
21 9 |
|
= |
−5 / 2 |
21/ 2 |
9 / 2 |
|
||
2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1/ 2 |
−3/ 2 |
−1/ 2 |
|
||
|
|
|
|
|
1 −3 −1 |
|
|
Проверочные действия
|
−4 |
17 |
7 |
|
3 |
−4 |
6 |
1 |
0 |
0 |
|||
|
−5 / 2 21/ 2 9 / 2 |
|
2 |
−3 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
|
||
A−1 A = |
|
|
= |
|
|||||||||
|
1/ 2 |
−3 / 2 −1/ 2 |
|
−3 5 1 |
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|||
|
|
|
|