WYZNACZNIKI. . Gdybyśmy rozważali układ dwóch równań liniowych, powiedzmy: Takie układy w matematyce nazywa się macierzami. Przyjmijmy definicję:



Podobne dokumenty
ZADANIA Z ZAKRESU SZKOŁY PODSTAWOWEJ, GIMNAZJUM I SZKOŁY ŚREDNIEJ

H. Dąbrowski, W. Rożek Próbna matura, grudzień 2014 r. CKE poziom rozszerzony 1. Zadanie 15 różne sposoby jego rozwiązania

Równania i nierówności kwadratowe z jedną niewiadomą

Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych i schemat oceniania zadań otwartych

a) b) Rys Schemat ideowo-konstrukcyjny układu do przykładu 6.1 a) i jego schemat blokowy

Wektor kolumnowy m wymiarowy macierz prostokątna o wymiarze n=1 Wektor wierszowy n wymiarowy macierz prostokątna o wymiarze m=1

FUNKCJA KWADRATOWA. RÓWNANIA I NIERÓWNOŚCI DRUGIEGO STOPNIA.

G i m n a z j a l i s t ó w

Iloczyn skalarny

Wyznacznikiem macierzy kwadratowej A stopnia n nazywamy liczbę det A określoną następująco:

Realizacje zmiennych są niezależne, co sprawia, że ciąg jest ciągiem niezależnych zmiennych losowych,

Wartość bezwzględna. Proste równania i nierówności.

Wyznacznik macierzy. - wyznacznik macierzy A

1. Określ monotoniczność podanych funkcji, miejsce zerowe oraz punkt przecięcia się jej wykresu z osią OY

Macierz. Wyznacznik macierzy. Układ równań liniowych

Wprowadzenie: Do czego służą wektory?

Wektory [ ] Oczywiście wektor w przestrzeni trójwymiarowej wektor będzie miał trzy współrzędne. B (x B. , y B. α A (x A, y A ) to jest wektor

ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA POZIOM ROZSZERZONY Etapy rozwiązania zadania , 3 5, 7

Macierz. Wyznacznik macierzy. Układ równań liniowych

KONKURS MATEMATYCZNY dla uczniów gimnazjów w roku szkolnym 2012/13. Propozycja punktowania rozwiązań zadań

Katalog wymagań programowych na poszczególne stopnie szkolne. Matematyka. Poznać, zrozumieć

Metoda sił jest sposobem rozwiązywania układów statycznie niewyznaczalnych, czyli układów o nadliczbowych więzach (zewnętrznych i wewnętrznych).

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE IIc ZAKRES PODSTAWOWY I ROZSZERZONY

2. PODSTAWY STATYKI NA PŁASZCZYŹNIE

Temat lekcji Zakres treści Osiągnięcia ucznia

Rozwiązania maj 2017r. Zadania zamknięte

WYMAGANIA I KRYTERIA OCENIANIA Z MATEMATYKI W 3 LETNIM LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCYM

I. DZIAŁANIA W ZBIORZE LICZB RZECZYWISTYCH

LISTA02: Projektowanie układów drugiego rzędu Przygotowanie: 1. Jakie własności ma równanie 2-ego rzędu & x &+ bx&

STYLE. TWORZENIE SPISÓW TREŚCI

Wymagania na ocenę dopuszczającą z matematyki klasa II Matematyka - Babiański, Chańko-Nowa Era nr prog. DKOS /02

Przykład 6.2. Płaski stan naprężenia. Płaski stan odkształcenia.

Analiza matematyczna i algebra liniowa

Oznaczenia: K wymagania konieczne; P wymagania podstawowe; R wymagania rozszerzające; D wymagania dopełniające; W wymagania wykraczające

KARTA WZORÓW MATEMATYCZNYCH. (a + b) c = a c + b c. p% liczby a = p a 100 Liczba x, której p% jest równe a 100 a p

2. Funktory TTL cz.2

4. RACHUNEK WEKTOROWY

Kodowanie liczb. Kodowanie stałopozycyjne liczb całkowitych. Niech liczba całkowita a ma w systemie dwójkowym postać: Kod prosty

Wspomaganie obliczeń za pomocą programu MathCad

WYMAGANIA NA OCENĘ DOPUSZCZAJĄCĄ DLA UCZNIÓW KLASY Ia TECHNIKUM

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KLASY VIII w roku szkolnym 2015/2016

ZADANIA OTWARTE. Są więc takie same. Trzeba jeszcze pokazać, że wynoszą one 2b, gdyż taka jest długość krawędzi dwudziestościanu.

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2b, 2c, 2e zakres podstawowy rok szkolny 2015/ Sumy algebraiczne

MATEMATYKA W EKONOMII I ZARZĄDZANIU

BADANIE ZALEŻNOŚCI PRZENIKALNOŚCI MAGNETYCZNEJ

Propozycja przedmiotowego systemu oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych (zakres podstawowy)

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2 zakres podstawowy 1. SUMY ALGEBRAICZNE

PRÓBNA MATURA Z MATEMATYKI Z OPERONEM LISTOPAD ,0. 3x 6 6 3x 6 6,

3. Rozkład macierzy według wartości szczególnych

Algebra Boola i podstawy systemów liczbowych. Ćwiczenia z Teorii Układów Logicznych, dr inż. Ernest Jamro. 1. System dwójkowy reprezentacja binarna

O pewnych zgadnieniach optymalizacyjnych O pewnych zgadnieniach optymalizacyjnych

A. Zaborski, Rozciąganie proste. Rozciąganie

WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWEK CIENKICH ZA POMOCĄ ŁAWY OPTYCZNEJ

R + v 10 R0, 9 k v k. a k v k + v 10 a 10. k=1. Z pierwszego równania otrzymuję R 32475, Dalej mam: (R 9P + (k 1)P )v k + v 10 a 10

Rozwiązywanie zadań z dynamicznego ruchu płaskiego część I 9

Zadania. I. Podzielność liczb całkowitych

Przykład 2.6. Przekrój złożony z trzech kształtowników walcowanych.

Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych i schemat oceniania zadań otwartych

Od lewej: piramida Chefrena, Wielki Sfinks, piramida Cheopsa.

Typ szkoły: ZASADNICZA SZKOŁA ZAWODOWA Rok szkolny 2016/2017 Zawód: FRYZJER, CUKIERNIK, PIEKARZ, SPRZEDAWCA, FOTOGRAF i inne zawody.

Algebra macierzowa. Akademia Morska w Gdyni Katedra Automatyki Okrętowej Teoria sterowania. Mirosław Tomera 1. ELEMENTARNA TEORIA MACIERZOWA

± - małe odchylenie od osi. ± - duże odchylenie od osi

Wykład 2. Granice, ciągłość, pochodna funkcji i jej interpretacja geometryczna

ZADANIA Z ZAKRESU SZKOŁY PODSTAWOWEJ, GIMNAZJUM I SZKOŁY ŚREDNIEJ dla studentów I roku kierunku INŻYNIERIA ŚRODOWISKA - studia stacjonarne

2. FUNKCJE WYMIERNE Poziom (K) lub (P)

KSIĘGA ZNAKU. Znak posiada swój obszar ochronny i w jego obrębie nie mogą się znajdować żadne elementy, nie związane ze znakiem.

- Wydział Fizyki Zestaw nr 5. Powierzchnie 2-go stopnia

EGZAMIN MATURALNY OD ROKU SZKOLNEGO 2014/2015 MATEMATYKA POZIOM ROZSZERZONY ROZWIĄZANIA ZADAŃ I SCHEMATY PUNKTOWANIA (A1, A2, A3, A4, A6, A7)

WYKŁAD 5. Typy macierzy, działania na macierzach, macierz układu równań. Podstawowe wiadomości o macierzach

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny z matematyki w klasie II poziom rozszerzony

Środek masy i geometryczne momenty bezwładności figur płaskich 1

Laura Opalska. Klasa 1. Gimnazjum nr 1 z Oddziałami Integracyjnym i Sportowymi im. Bł. Salomei w Skale

Szkice rozwiązań zadań zawody rejonowe 2019

Grażyna Nowicka, Waldemar Nowicki BADANIE RÓWNOWAG KWASOWO-ZASADOWYCH W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW AMFOTERYCZNYCH

f(x)dx (1.7) b f(x)dx = F (x) = F (b) F (a) (1.2)

Pasek narzędziowy Symbolic [View Toolbars Math Symbolic] Pasek narzędziowy Modifier [Symbolic Modifiers]

Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka matematyczna.

Wymagania kl. 2. Uczeń:

Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych oraz schemat oceniania

Wykład 6 Dyfrakcja Fresnela i Fraunhofera

Wyrównanie sieci niwelacyjnej

e) Kwadrat dowolnej liczby b) Idź na dwór! całkowitej jest liczbą naturalna. c) Lubisz szpinak? f) 12 jest liczbą pierwszą. d) 3 2 =10.

Wymagania edukacyjne z matematyki Klasa IIB. Rok szkolny 2013/2014 Poziom podstawowy

Zbiory rozmyte. Teoria i zastosowania we wnioskowaniu aproksymacyjnym

WYMAGANIA DLA UCZNIÓW KLAS DRUGICH LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCEGO

Semantyka i Weryfikacja Programów - Laboratorium 2 Działania na ułamkach, krotki i rekordy

Adam Korzeniewski p Katedra Systemów Multimedialnych

PODSTAWY BAZ DANYCH Wykład 3 2. Pojęcie Relacyjnej Bazy Danych

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LXVI Egzamin dla Aktuariuszy z 10 marca 2014 r. Część I

PODSTAWY ALGEBRY MACIERZY. Operacje na macierzach

SCHEMAT PUNKTOWANIA. Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Matematyki dla uczniów gimnazjów. Rok szkolny 2012/2013. Etap rejonowy

WYMAGANIA I KRYTERIA OCENIANIA DO EGZAMINU POPRAWKOWEGO MATEMATYKA. Zakresie podstawowym i rozszerzonym. Klasa II rok szkolny 2011/2012

Parada nierówności. Marcin Fryz. 15 czerwca a + b 2. ab 2. a + b + c. 3 abc. (2)

usuwa niewymierność z mianownika wyrażenia typu

Algebra WYKŁAD 6 ALGEBRA 1

Regionalne Koło Matematyczne

ZADANIA ZAMKNIĘTE. Zadanie 1 (1p). Ile wynosi 0,5% kwoty 120 mln zł? A. 6 mln zł B. 6 tys. zł C. 600 tys. zł D. 60 tys. zł

KONKURS MATEMATYCZNY. Model odpowiedzi i schematy punktowania

Wyk lad 1 Podstawowe wiadomości o macierzach

Układy równań liniowych Macierze rzadkie

Transkrypt:

YZNACZNIKI Do opisu pewnh oiektów nie wstrz użć liz. ie n przkłd, że do opisni sił nleż użć wektor. Sił to przeież nie tlko wielkość le i jej punkt przłożeni, zwrot orz kierunek dziłni. Zte jedną lizą th wszstkih wielkośi opisć się nie d, dltego posługuje się wektore, któr jest ukłde dwu liz (swoih współrzędnh). Podonie łtwo zuwżć, że opisują równnie liniowe nleż użć ukłdu trzeh liz np. równnie () 3+ =0 ożn jednoznznie opisć ukłde liz ( 3,, ). Gdś rozwżli ukłd dwóh równń liniowh, powiedz: () + 3+ = 0 + 4 = 0 to w sposó jednoznzn opisuje go ukłd liz: 3 4 Tkie ukłd w tete nzw się ierzi. Przjij definiję: Mierzą roziru n nzw prostokątn tlię liz o n wierszh i kolunh. Mierz opisują równnie () jest roziru 3. Mierz opisują ukłd () jest roziru 3. Łtwo zuwżć, że opisują ukłd trzeh równń z trze niewidoi nleżło użć ierz o rozirze 3 4 (trz równni w kżd równniu zter współznniki lizowe). Mierz oznz wpisują jej eleent np. (3) 3 3 3 3 33 Szzególnie wżne są ierze kwdrtowe, to znz tkie gdzie liz wiersz równ jest lizie kolun. Mierz kwdrtową hrkterzuje pewn liz zwn wznznikie ierz. znznik ierz (3) oznz się poprzez det 3 3 3 3 33 lu 3 3 3 3 33 Det jest skróte ngielskiego terinu deterinnt. Opisze terz sposó olizni wznznik, któr ożn przjąć z jego definiję.

. Dl ierz roziru, to znz ierz, gdzie jest dowolną lizą, wznznikie ędzie ( ). Zuwż, o dlej ędzie przdtne, że + = = ( ).. Dl ierz roziru, to znz ierz wznznikie jest liz: = Opisze szzegółowo sposó jej powstni, gdż ędzie sposó ten stosowć w ierzh roziru większego. Bierze eleent, noż go przez ( ) + ( do potęgi nuer wiersz + nuer kolun), skreśl wiersz i kolunę w której ten eleent stoi (to znz pierwsz wiersz i pierwszą kolunę), po skreśleniu otrzuje ierz roziru +, której wznznik zn i nsz ilozn ( ) donż przez ten włśnie wznznik otrzują. Do tego wniku dodje lizę uzskn w identzn sposó le po przesunięiu się o jedno iejse w prwo. Bierze eleent, noż go przez ( ) + ( do potęgi nuer wiersz + nuer kolun), skreśl wiersz i kolunę w której ten eleent stoi (to znz pierwsz wiersz i drugą kolunę), po skreśleniu otrzuje + ierz roziru, której wznznik zn i nsz ilozn ( ) donż przez ten wznznik otrzują. 3. Dl ierz roziru n n wznznik liz nstępująo: skreśl w ierz pierwszą kolunę i pierwsz wiersz otrzują ierz roziru ( n ) ( n ). znz- + nik tej nowej, niejszego roziru ierz noż przez ( ). Przesuw się o jedną kolunę w prwo do wrzu. Skreśl pierwsz wiersz i drugą kolunę, otrz- + uje kolejną ierz roziru ( n ) ( n ). Jej wznznik noż przez ( ) i dodje do poprzedniego wniku. Przesuw się o jedną kolunę w prwo do wrzu 3, powtrz znność itd. ż dojdzie do osttniego wrzu n. Su w ten sposó otrznh n liz jest wznznikie ierz roziru n n. Opisn etod nzw się rozwinięie Lple i pozwl wlizć wznznik ierz roziru n n prz poo wznzników ierz roziru niejszego. Jest to tpow w tete sposó postępowni, gdzie prole rdziej skoplikown rozkłd się n prole niej skoplikowne, dohodzą w końu do proleu trwilnego (ozwistego). Przkłd. 3 4 3 8 5 4 3 = = =. 0 0 =

3 + + 3 + 3 3 3. 3 = ( ) + ( ) + ( ) 3 = 5 4 4 5 4 5 = ( 5) (3 4) + 3(5 8) = 3+ + = 0 4. 0 4 0 5 = ( 5) 0 + 0 = 37 Zuwż, że lizą ten wznznik rdzo w olizenih poogł zer w pierwszej i drugiej kolunie. 5. 0 3 3 0 0 5 6 3 4 4 0 0 = 5 6 3 4 5 3 0 6 4 4 3 0 0 + 0 3 5 = 3 4 = (0 6) [ 3 (8 4) + (4 4) ] + 0 3 3(0 6) = 8 + 48 6 = 50 Podonie jk w poprzedni przkłdzie oeność zer uprośił olizeni. Metodę Lple, którą się posługuje ożn stosowć nie tlko do pierwszego wiersz. znznik przjie identzną wrtość jeżeli ędzie go rozwijli względe dowolnego wiersz nwet dowolnej kolun. Nleż tlko piętć o włśiw znku, któr uzskuje podnoszą do potęgi nuer wiersz + nuer kolun. prkte wznzniki stopni 3 (wznzniki ierz roziru 3 3) liz posługują się sposoe Srrus. Poleg on n t, że n końu wznznik dopisuje dwie pierwsze kolun i ierze ilozn liz n przekątnh (przesuwją sie w prwo) ćwirtki II i IV ze znkie plus, nstępnie ćwirtki I i III ze znkie inus. Przkłd. 3 3 3 5 9 0= 5 9 05 9= 96 + 304 + 58 49 80 653 = 4 8 6 4 8 6 4 8 = 08 + 40 36 90 =. 3 3 4 5 6 = 4 5 6 4 5 = 5 9+ 6 7+ 3 4 8 7 5 3 8 6 9 4 = 7 8 9 7 8 9 7 8 = 45 + 84 + 96 05 48 7 = 0 znzniki posidją kilk włsnośi, które ułtwiją ih oliznie. Już zuwżliś, że pojwienie się zer w wierszu lu kolunie, względe której stosuje rozwinięie Lple uprszz rhunki. Czsi ożn tk przeksztłić wznznik, że tkih zer pojwi 3

się kilk. Podonie zniejszenie liz wstępująh w wznzniku oże znznie ułtwić jego wlizenie. Pod zter główne włsnośi wznzników, które tkie przeksztłeni uożliwiją. I. Jeżeli w wznzniku wszstkie wrz pewnego wiersz (lu pewnej kolun) są równe 0, to wznznik jest równ 0. A to uzsdnić nleż rozwinąć wznznik sposoe Lple względe tego wiersz (lu kolun). Przkłd 3 0 0 0 6 6 6 = 0 0 + 0 = 0 9 3 9 3 3 9 II. Jeżeli w wznzniku wszstkie wrz wiersz lu kolun ponożone są przez dowolną stłą, to tą stłą ożn wiągnąć przed wznznik. A uzsdnić tę włsność wstrz zuwżć, że rozwijją wznznik sposoe Lple względe tego wiersz (lu kolun) stłą ożn wiągnąć przed nwis. Przkłd 4 0 5 5 8 8 8 8 8 = 0 5 + 5 = 5 3 + 5 = 5 3 5 3 5 3 5 3 3 5 3 5 = 5 8 3 5 III. Jeżeli w wznzniku do dowolnego wiersz (lu dowolnej kolun) dod odpowiednie eleent innego wiersz (lu innej kolun) ponożone przez stłą, to wznznik nie zieni wrtośi. Tę włsność ożn sprwdzić rozwijją wznznik względe wiersz lu kolun, n którh dokonno operji. Przkłd 5 4 0 0 0 0 6 = 0 6 = = 6 3 9 9 t przkłdzie do pierwszej kolun dodno drugą ponożon przez. Powstł w ten sposó wznznik rozwinięto względe pierwszej kolun. 4

IV. Jeżeli wznznik zwier dw identzne wiersze lu dwie identzne kolun to jest równ 0. Jest to wniosek z włsnośi (I) i (III). strz do pierwszego równego wiersz (pierwszej równej kolun) dodć eleent drugiego równego wiersz (drugiej równej kolun) ponożone przez. Otrz wiersz (kolunę) równ 0, zte wznznik równ jest 0. Przkłd 6 4 4 0 4 3 3 6 = 0 3 6 = 0 9 0 9 Do kolun pierwszej dodno kolunę drugą ponożoną przez, powstł kolun z si zeri, wię n podstwie włsnośi (I) wrtość wznznik wnosi 0. znzniki stosuje przede wszstki do rozwiązwni ukłdów równń liniowh. Złóż, że he rozwiązć ukłd równń z dwie niewidoi: (4) + = + = Ukłd tki nzw się liniow gdż kżde z równń opisuje prostą dną w posti ogólnej. Zuwż, że ukłd zostł uporządkown tzn. w pierwszej kolunie znjdują się niewido, w drugiej kolunie niewidoe, nstępnie znk = i kolun wrzów wolnh (liz ez niewidoej). Jeżeli pierwsze z równń ponoż przez, drugie ponoż przez, to po dodniu stroni redukji ulegną niewidoe : + = = = iąg przed nwis nstępnie dzieli otrzują: = = podon sposó, nożą pierwsze z równń przez, drugie przez zredukuje po dodniu stroni niewido i dlej wliz : 5

= = rziliś niewidoe ukłdu jko ilorz pewnh wznzników. Dl ukłdu dwóh równń z dwie niewidoi (4) oliz trz wznzniki: wznznik główn = orz dw wznzniki ozne = i =. Prz th oznzenih otrzuje =, =. Są to tk zwne wzor Crer. Zwróć uwgę, że powstł przez zstąpienie w wznzniku główn współzn- ników kolun prz niewidoej wrzi wolni. znznik powstł przez zstąpienie w wznzniku główn współznników kolun prz niewidoej wrzi wolni. UAGA Brdzo wżne, że ukłd ł uporządkown tzn. kolun -ów, kolun -ów równość, kolun wrzów wolnh. Przkłd 7 Korzstją ze wzorów Crer rozwiąż ukłd równń: 3+ = 4 5+ = + 3 Po uporządkowniu i skróeniu równń : = 3 + 3 = = = 3 = 3 3 = = 9+ = 0 3 3 = = + 3= 4 0 = = = 5 4 = = = Zuwż, że we wzorh Crer doznieni z ilorze. Jeżeli wznznik główn 0, to niewidoe, są wznzone i tki ukłd nzw się oznzon. Może się zdrzć, że = 0 wted dwie ożliwośi: ) jeżeli o wznzniki ozne tkże równe są 0, to wzor Crer ożn zpisć w posti = orz =, z której widć, że ukłd nieskońzenie wiele rozwiązń, 6

(kżd pr liz, spełni 0 = 0 i 0 = 0) ukłd nzw się nieoznzon poniewż nie ożn oznzć, wskzć jednego rozwiązni, ) jeżeli którkolwiek z wznzników oznh równ się 0 ukłd jest nzwn sprzezn gdż we wzorh Crer lizę różną od 0 (wznznik główn) dzieli się przez 0. Przkłd 8 Dl jkih wrtośi pretru ukłd: + = + = jest oznzon, nieoznzon sprzezn? A zdnie rozwiązć skorzst z etod wznzników. Poliz wznznik główn: = = Ustl kied wznznik główn równ jest 0. = 0 = = Skoro dl dwóh wrtośi wznznik główn równ jest 0, to ukłd równń dl th wrtośi jest nieoznzon lu sprzezn. Dl wszstkih liz \{, } ukłd jest oznzon (posid dokłdnie jedno rozwiąznie). Poliz wznzniki ozne: = = Dl liz wrtość wznznik wnosi + =, jest zte różno od 0 i ukłd jest sprzezn. Podonie dl liz wrtość wznznik wnosi =, jest różn od 0, zte w t przpdku ukłd również jest sprzezn. Metodą Crer ożn rozwiązwć ukłd równń liniowh dowolnego stopni. Przkłdowo dl ukłdu trzeh równń z trze niewidoi wzor Crer prziorą postć: =, z =, z = Nleż tlko piętć, że wszstkie równni ją ć uporządkowne, jeżeli w równniu nie wstępuje jkś niewido to w wznzniku współznnik tej niewidoej wnosi 0. 7