- •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
Основная теорема о ранге матрицы
Теорема. Ранг матрицы равен числу ее линейно независимых строк и столбцов.
B1 |
B2 |
... |
Bn |
|
||
|
↓ |
↓ |
... |
↓ |
← A1 |
|
* |
* |
... |
* |
|||
|
* |
* |
... |
* |
|
← A2 |
|
|
|||||
|
|
... |
... |
... |
|
|
... |
... ... |
|||||
|
* |
* |
... |
* |
|
← A |
|
|
|
|
|
|
m |
Пример. Выяснить, являются ли векторы
линейно зависимыми. |
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
= |
|
3 |
a |
= |
|
1 |
|
a |
= |
|
−1 |
||
1 |
|
|
1 |
|
2 |
|
|
1 |
|
3 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
3 |
1 |
|
|
−3I |
|
|
|
−1 |
~ |
|||||
|
1 |
1 |
1 |
|
− I |
||
|
|||||||
|
|
|
|||||
|
3 |
2 |
1 |
|
−3I |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
0 |
1 |
2 |
|
|
|
|||
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|||
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
Решение |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|||||
|
0 |
−5 |
−10 |
|
/(−5) |
|
|
0 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
~ |
|||||||
|
0 |
−1 |
−2 |
|
/(−1) |
|
0 |
1 |
2 |
|
− II |
||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
0 |
−4 |
−8 |
|
/(−4) |
|
|
0 |
1 |
2 |
|
− II |
|
|
|
|
|
|
|
r = 2
Решение систем линейных алгебраических уравнений
Матричная запись систем линейных алгебраических уравнений
|
|
|
|
|
|
3x |
+7x |
|
|
= 2 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
5x1 +2x2 |
=13 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
3 |
7 |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
= |
2 |
|
||
A = |
|
|
|
|
|
|
X |
= |
|
1 |
|
|
|
B |
|
|
||||
|
|
5 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
|
13 |
|||||||
3 7 |
x |
|
= |
|
3 x |
|
+7 |
x |
|
|
|
2 |
|
|||||||
|
5 2 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
x |
2 |
= |
|
|
|||||||
|
x |
2 |
|
|
|
5 x |
|
+2 |
|
|
13 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
AX = B
a11
An×m = a21
...
am1
a x +a x |
2 |
+... +a |
x |
n |
=b |
||||||
|
11 1 |
12 |
|
1n |
|
|
1 |
||||
a21x1 +a22 x2 +... +a2n xn =b2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
............................................ |
|||||||||||
a |
x +a |
m2 |
x |
2 |
+... +a |
mn |
x |
n |
=b |
||
|
m1 1 |
|
|
|
|
m |
a |
... |
a |
|
x |
|
12 |
|
1n |
|
1 |
|
a22 |
... |
a2n |
x2 |
|
|
... |
... |
.... |
|
X = |
|
|
... |
|
|||
am2 |
... |
|
|
|
|
amn |
xn |
|
b1 B = b2...bm
AX = B