Элементарные преобразования матриц
Формулы
Приведем формулы элементарных преобразований матриц:
- Перестановка местами строк
$$ \begin{pmatrix} a_{11}&a_{12}&a_{13} \\ a_{21}&a_{22}&a_{23} \\ a_{31}&a_{32}&a_{33} \end{pmatrix} \overset{c_1 \thicksim c_2}{=} \begin{pmatrix} a_{21}&a_{22}&a_{23} \\ a_{11}&a_{12}&a_{13} \\ a_{31}&a_{32}&a_{33} \end{pmatrix} $$ - Умножение строки матрицы на число
$$ \lambda \cdot \begin{pmatrix} a_{11}&a_{12}&a_{13} \\ a_{21}&a_{22}&a_{23} \\ a_{31}&a_{32}&a_{33} \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \lambda \cdot a_{11} & \lambda \cdot a_{12} & \lambda \cdot a_{13} \\ a_{21}&a_{22}&a_{23} \\ a_{31}&a_{32}&a_{33} \end{pmatrix} $$ - Сложение/вычитание строк, умноженных на число
$$ \begin{pmatrix} a_{11}&a_{12}&a_{13} \\ a_{21}&a_{22}&a_{23} \\ a_{31}&a_{32}&a_{33} \end{pmatrix} \overset{c_2\pm\lambda\cdot c_1}{\thicksim} \begin{pmatrix} a_{11}&a_{12} &a_{13} \\ a_{21}\pm\lambda a_{11}&a_{22}\pm\lambda a_{12}&a_{23}\pm\lambda a_{13} \\ a_{31}&a_{32}&a_{33} \end{pmatrix} $$
Матрица, полученная путем элементарных преобразований, эквивалентна исходной матрице. Такие преобразования необходимы для операций над матрицами при нахождении следа, ранга, определителя, обратной матрицы и так далее.
Примеры решений
Пример |
Произвести элементарные преобразования над матрицей: $$ A = \begin{pmatrix} 1&2&0\\-2&0&1\\4&3&1 \end{pmatrix} $$ |
Решение |
Меняем местами вторую строку матрицы с третьей: $$ \begin{pmatrix} 1&2&0\\-2&0&1\\4&3&1 \end{pmatrix} \thicksim \begin{pmatrix} 1&2&0\\4&3&1\\-2&0&1 \end{pmatrix} $$ Умножаем первую строку матрицы на четверку: $$ \begin{pmatrix} 1&2&0\\-2&0&1\\4&3&1 \end{pmatrix} \overset{4\cdot c_1}{\thicksim} \begin{pmatrix} 4\cdot 1 & 4 \cdot 2 & 4 \cdot 0 \\ 4&3&1 \\-2&0&1 \end{pmatrix} \thicksim \begin{pmatrix} 4&8&0 \\ 4&3&1 \\ -2&0&1 \end{pmatrix} $$ Вычитаем из второй строки первую: $$ \begin{pmatrix} 4&8&0 \\ 4&3&1 \\ -2&0&1 \end{pmatrix} \overset{c_2-c_1}{\thicksim} \begin{pmatrix} 4&8&0 \\ 4-4&3-8&1-0 \\ -2&0&1 \end{pmatrix} \thicksim \begin{pmatrix} 4&8&0 \\ 0&-5&1 \\ -2&0&1 \end{pmatrix} $$ Если не получается решить свою задачу, то присылайте её к нам. Мы предоставим подробное решение. Вы сможете ознакомиться с ходом вычисления и почерпнуть информацию. Это поможет своевременно получить зачёт у преподавателя! |
Ответ |
Преобразования удобно применять при решении матриц |
Нужно подробное решение своей задачи?
ЗАКАЗАТЬ РЕШЕНИЕ