PODSTAWY ALGEBRY LINIOWEJ ALGEBRA MACIERZY

Podobne dokumenty
2. Macierze. Niech. m, n N. Zbiór zawierający m n liczb a ij n, zapisanych w postaci tablicy prostokątnej

Macierz. Wyznacznik macierzy. Układ równań liniowych

Macierz. Wyznacznik macierzy. Układ równań liniowych

Pojęcia Działania na macierzach Wyznacznik macierzy

- macierz o n wierszach i k kolumnach. Macierz jest diagonalna jeśli jest kwadratowa i po za główną przekątną (diagonala) są

Wyk lad 1 Podstawowe wiadomości o macierzach

MACIERZE I WYZNACZNIKI

MATLAB PODSTAWY. [ ] tworzenie tablic, argumenty wyjściowe funkcji, łączenie tablic

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

2. Ciągi liczbowe. Definicja 2.1 Funkcję a : N R nazywamy ciągiem liczbowym. Wartość funkcji a(n) oznaczamy symbolem a

Rachunek wektorowo-macierzowy w programie SciLab

Macierze w MS Excel 2007

Algebra WYKŁAD 5 ALGEBRA 1

Wykład 1 Pojęcie funkcji, nieskończone ciągi liczbowe, dziedzina funkcji, wykres funkcji, funkcje elementarne, funkcje złożone, funkcje odwrotne.

MATHCAD Obliczenia iteracyjne, macierze i wektory

WYKŁAD 7. UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH Macierzowa Metoda Rozwiązywania Układu Równań Cramera

ALGEBRA MACIERZY. UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH.

PODSTAWY ALGEBRY MACIERZY. Operacje na macierzach

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

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

3.1. Ciągi liczbowe - ograniczoność, monotoniczność, zbieżność ciągu. Liczba e. Twierdzenie o trzech ciągach.

Analiza matematyczna i algebra liniowa

1.5. Iloczyn wektorowy. Definicja oraz k. Niech i

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

KONKURS MATEMATYCZNY dla uczniów gimnazjów w roku szkolnym 2012/13 III etap zawodów (wojewódzki) 12 stycznia 2013 r.

( ) WŁASNOŚCI MACIERZY

7. Szeregi funkcyjne

Wykªad 1. Macierze i wyznaczniki Macierze podstawowe okre±lenia

Wyznacznik macierzy. - wyznacznik macierzy A

Matematyka wybrane zagadnienia. Lista nr 4

METODY NUMERYCZNE. Wykład 6. Rozwiązywanie układów równań liniowych. dr hab. inż. Katarzyna Zakrzewska, prof. AGH. Met.Numer.

Programowanie z więzami (CLP) CLP CLP CLP. ECL i PS e CLP

Układy równań liniowych Macierze rzadkie

Ruch unoszenia, względny i bezwzględny

Algebra liniowa z geometrią analityczną. WYKŁAD 11. PRZEKSZTAŁCENIE LINIOWE WARTOŚCI I WEKTORY WŁASNE Przekształcenie liniowe

Wyrównanie sieci niwelacyjnej

Wybrane zagadnienia. Wykład 2a. Metoda simpleks rozwiązywania zadań programowania liniowego.

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

Pochodne i całki, macierze i wyznaczniki

5. CIĄGI. 5.1 Definicja ciągu. Ciągiem liczbowym nazywamy funkcję przyporządkowującą każdej liczbie naturalnej n liczbę rzeczywistej.

Dowolną niezerową macierz A o wymiarach m na n za pomocą ciągu przekształceń elementarnych można sprowadzić do postaci C 01

n 3 dla n = 1,2,3,... Podać oszacowania

MACIERZE STOCHASTYCZNE

Def.12. Minorem stopnia k N macierzy nazywamy wyznacznik utworzony z elementów tej macierzy stojących na przecięciu dowolnie wybranych

Wartości i wektory własne

Zestaw 11- Działania na wektorach i macierzach, wyznacznik i rząd macierzy

3, leŝącym poniŝej punktu P. Wartości funkcji f są

Wprowadzenie: Do czego służą wektory?

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

a a a b M. Przybycień Matematyczne Metody Fizyki I

ALGEBRA LINIOWA. Wykład 2. Analityka gospodarcza, sem. 1. Wydział Zarządzania i Ekonomii Politechnika Gdańska

Zasada indukcji matematycznej. Dowody indukcyjne.

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

Teoria. a k. Wskaźnik sumowania można oznaczać dowolną literą. Mamy np. a j = a i =

[ ] I UKŁAD RÓWNAŃ Definicja 1 Układ m równań liniowych z n niewiadomymi x 1, x 2,., x n : II ROZW. UKŁADU RÓWNAŃ PRZY POMOCY MACIERZY ODWROTNEJ

Ciągi liczbowe podstawowe definicje i własności

Układy równań liniowych Macierze rzadkie

I. CIĄGI I SZEREGI FUNKCYJNE. odwzorowań zbioru X w zbiór R [lub C] nazywamy ciągiem funkcyjnym.

Zbiory wyznaczone przez funkcje zdaniowe

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

O RELACJACH MIĘDZY GRUPĄ OBROTÓW, A GRUPĄ PERMUTACJI

Parametryzacja rozwiązań układu równań

Maciej Grzesiak. Iloczyn skalarny. 1. Iloczyn skalarny wektorów na płaszczyźnie i w przestrzeni. a b = a b cos ϕ. j) (b x. i + b y

A A A A11 A12 A1. m m mn

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2 zakres podstawowy 1. SUMY ALGEBRAICZNE

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE IIc ZAKRES PODSTAWOWY I ROZSZERZONY

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

GENEZA WYZNACZNIKA. Układ równań liniowych z dwiema niewiadomymi. Rozwiązania układu metodą eliminacji Gaussa

6. Układy równań liniowych

Jacek Gruszka Lech Kaczmarek. Elementy matematyki wyższej

ELEKTRONIKA CYFROWA. Materiały y pomocnicze do wykład sem.. 1

Liczby zespolone i wielomiany

Operacje elementarne na macierzach. Rozwiązywanie układów równań metodą eliminacji Gaussa. Badanie rozwiązalności układów równań

Pierwiastek z liczby zespolonej

1 Macierze i wyznaczniki

Pierwiastek z liczby zespolonej

4. Rekurencja. Zależności rekurencyjne, algorytmy rekurencyjne, szczególne funkcje tworzące.

Elementy rach. macierzowego Materiały pomocnicze do MES Strona 1 z 7. Elementy rachunku macierzowego

Scenariusz lekcji matematyki w klasie II LO

SYNTEZA STRUKTURALNA PŁASKICH MANIPULATORÓW

Ciąg arytmetyczny i geometryczny

Wszystkim życzę Wesołych Świąt :-)

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

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

Niech dany będzie układ równań postaci. Powyższy układ równań liniowych z n niewiadomymi można zapisać w postaci macierzowej

Główka pracuje - zadania wymagające myślenia... czyli TOP TRENDY nowej matury.

4. RACHUNEK WEKTOROWY

Zadania. I. Podzielność liczb całkowitych

Wykład 9: Różne rodzaje zbieżności ciągów zmiennych losowych. Prawa wielkich liczb.

Badanie regularności w słowach

RACHUNEK CAŁKOWY. Funkcja F jest funkcją pierwotną funkcji f na przedziale I R, jeżeli. F (x) = f (x), dla każdego x I.

WEKTORY skalary wektory W ogólnym przypadku, aby określić wektor, należy znać:

Relacje rekurencyjne. będzie następująco zdefiniowanym ciągiem:

( ) Lista 2 / Granica i ciągłość funkcji ( z przykładowymi rozwiązaniami)

Ekoenergetyka Matematyka 1. Wykład 8. CIĄGI LICZBOWE

Analiza matematyczna i algebra liniowa Macierze

Twierdzenie Cayleya-Hamiltona

MATURA 2014 z WSiP. Zasady oceniania zadań

Ciągi i szeregi liczbowe

GRAFY i SIECI. Graf: G = ( V, E ) - para uporządkowana

Transkrypt:

PODSTWY LGEBRY LINIOWEJ LGEBR MCIERZY Mcierzą prostokątą o m ierszch i kolumch zymy tblicę m liczb rzeczyistych ij (i,,...,m; j,,...,) zpisą postci ujętego isy kdrtoe prostokąt liczb M m M m Liczby rzeczyiste ij zymy elemetmi mcierzy. KŜdy elemet mcierzy jest ozczy dom skźikmi: pierszy ozcz umer iersz drugi umer kolumy Iloczy m zymy ymirmi mcierzy. Mcierz będziemy zpisyć często krótszej postci: m ij ij m ij m m Njczęściej mcierze ozczmy duŝymi pogrubioymi litermi, C, X, W, B,... PRZYKŁD. Normy zuŝyci środkó produkcji jedostkę yrobó LF i BET ujęte tbeli moŝ zpisć jko mcierz N. Normy zuŝyci jedostkę yrobu yroby stl dreo frb prc eergi [szt] [kg/szt] [m /szt] [litr/szt] [rg] [kwh/szt] LF BET K K O K m M N ij

W zbiorze mcierzy{ } m yróŝi się pee typy mcierzy, bądź ze zględu ich ymiry, bądź rtości elemetó ij mcierzy. Wymiry mcierzy są podstą do yróŝiei mcierzy prostokątych, mcierzy kdrtoych i ektoró. Def. Mcierz ij prostokątą, gdy m m zy się mcierzą Def. Mcierz ij m dl m zy się mcierzą kdrtoą. Mcierz kdrtoą ozcz się symbolem ij stopiem mcierzy kdrtoej.. Liczbę zy się

Def. Elemety:,,..., mcierzy kdrtoej głóą mcierzy. ij zy się przekątą ij Def. Mcierz prostokątą m () zy się ektorem kolumoym (lub krótko ektorem) i zpisuje postci: M m Def. Mcierz prostokątą ij (m) zy się ektorem ierszoym i zpisuje [ ] postci L

Wektory ierszoe i kolumoe ozcz się tym skrypcie jczęściej młymi, pogrubioymi litermi, b,..., x, y itp. Ze zględu rtości liczboe elemetó ij mcierzy zbiorze mcierzy yróŝi się mcierze zeroe i mcierze jedykoe. Def. Mcierz ij m, której szystkie elemety ij zy się mcierzą zeroą i ozcz symbolem mx. Def. Mcierz ij m, której szystkie elemety ij zy się mcierzą jedykoą i ozcz symbolem J mx.

W zbiorze mcierzy kdrtoych, stopi, yróŝi się mcierze: jedostkoe, digole, trójkąte, symetrycze i skośosymetrycze. Def. Mcierz kdrtoą (stopi ) ij ruek: ij, której elemety spełiją dl dl zy się mcierzą jedostkoą i ozcz symbolem I Wszystkie elemety głóej przekątej mcierzy I są ięc jedykmi, tomist pozostłe elemety zermi. Przykłd: Mcierzmi jedostkoymi są m.i. mcierze: [] i i j, j

6 Def. Mcierz kdrtoą (stopi ) ij, której ij, dl kŝdego i j zy się mcierzą digolą. Przykłd: Mcierzmi digolymi są m. i. mcierze: Def. Mcierz kdrtoą (stopi ) ij, której dl kŝdej pry (i,j): ij ji zy się mcierzą symetryczą. Przykłd: Mcierze: są mcierzmi symetryczymi.

Def. Mcierz kdrtoą (stopi ) ij, której dl kŝdej pry (i, j): ij - ji zy się mcierzą skośosymetryczą. Przykłdmi mcierzy skośosymetryczych są stępujące mcierze: - -

8 DZIŁNI N MCIERZCH Niech będą de mcierze ij, ij b B, ij c C. Def. Mcierze: mx i B mx są sobie róe (B), jeśli ij b ij, dl kŝdej pry (i,j) Def. Sumą mcierzy mx i B mx zy się tką mcierz C mx (CB), Ŝe dl kŝdej pry skźikó (i,j) zchodzi róość: c ij ij b ij. Przykłd: Obliczyć sumę B dl, B, 6 6 ) ( B

t. Dodie mcierzy jest przemiee, czyli BB 9 t. Dodie mcierzy jest łącze, czyli (B)C)(BC) t. JeŜeli B, to B def. Mcierz B zy się mcierzą przecią do mcierzy, co zpisuje się : B -, jeśli B def. Mcierz B xm zy się trspozycją mcierzy mx (lub mcierzą trspooą do mcierzy mx ), jeśli dl kŝdej pry (i,j) zchodzi róość: b ij ji Mcierz trspooą B ozcz się symbolem T (lub ) B Przykłd: Mcierz jest mcierzą trspooą do mcierzy NleŜy zuŝyć, Ŝe koleje kolumy (iersze) mcierzy B odpoidją kolejym ierszom(kolumom) mcierzy.

T. Trspooie mcierzy posid stępujące łsości: ( T ) T (B) T T B T ( B) T B T T t. JeŜeli mcierz [ ij ] x spełi ruek T, to jest mcierzą symetryczą. Def. Iloczyem liczby α i mcierzy mx, zy się tką mcierz B mx, co zpisuje się: Bα), której b ij α ij dl kŝdej pry (i,j) Przykłd. Obliczyć (-)B, jeśli B 9 )B (

def. Iloczyem mcierzy mxk przez mcierz B kx zy się tką mcierz C mx (co zpisuje się C B), której elemety spełiją ruek: kj ik j i j i ij j i b b b c... ), ( B ( ) ( ) 9 B t. Dl doolej mcierzy mx zchodzą róości: I m I t. Zchodzą stępujące róości α(b)ααb α(b) (αb) t. MoŜeie mcierzy przez mcierz jest łącze, czyli ( B) C (B C) t. MoŜeie mcierzy przez mcierz jest rozdziele zględem dodi mcierzy, czyli (BC) B C

Def. Mcierz kdrto B[b ij ] x zymy mcierzą odrotą do mcierzy kdrtoej [ ij ] x, jeśli spełioy jest ruek: BB I Mcierz odrotą, jeśli istieje, ozcz się symbolem -, proces yzczi(poszukii jej elemetó zy się odrciem mcierzy. Przykłd: Mcierz B jest mcierzą odrotą do mcierzy, gdzie: i B, poieŝ - - B orz

B MoŜ ztem pisć: def. Mcierzą kdrtoą, któr ie posid mcierzy odrotej zy się mcierzą osoblią. Przykłd: Pokzć moŝ, Ŝe p. mcierz jest mcierzą osoblią t. JeŜeli jest mcierzą ieosoblią, to ( - ) T ( T ) - orz ( - ) -

t. JeŜeli i B są ieosobliymi mcierzmi tego smego stopi, to (B) - B - - t. JeŜeli jest mcierzą ieosoblią i α R\{}, to ( ) ( ) α α def. Mcierz kdrtoą spełijącą ruek T T I Nzy się mcierzą ortogolą

PRZEKSZTŁCENI ELEMENTRNE MCIERZY def. Przeksztłceimi elemetrymi mcierzy [ ij ] m zy się stępujące dziłi ykoye ierszch (lub kolumch) mcierzy: T: PomoŜeie szystkich elemetó ybrego iersz (kolumy) przez liczbę α. T: Zmi miejscmi (przestieie) dóch doolie ybrych ierszy (lub kolum) mcierzy; T: Dodie do szystkich elemetó ybrego iersz (kolumy) odpoidjących im (ystępujących tej smej kolumie (ierszu)) elemetó iego iersz (kolumy) pomoŝoych przez liczbę α

6 Przykłd: 6 6 6 /(-) 6 k kk*(-) 6, 6 k k, k k

ODWRCNIE MCIERZY Jedą z metod odrci mcierzy jest metod ykorzystując opercje elemetre. Ide poleg róoległym przeksztłciu elemetrym ierszy mcierzy dej orz mcierzy jedostkoej I. Schemt postępoi moŝ ująć krótko I : : ciąg opercji elemetrych : : I B - JeŜeli ie moŝ odrócić mcierzy pody sposób, to ozcz, Ŝe ie istieje mcierz odrot do mcierzy.

8 PRZYKŁD. D jest mcierz ( ) ( ) / / / / / / oy oy oy ( ) / / / / oy oy oy ( ) / / / / / / oy oy oy Ztem mcierz odrot do mcierzy m postć / / / /