Пользователь Пароль
Забыли пароль? Регистрация
Содержание >> Прикладная математика >> Матричная алгебра >> Основы матричного исчисления >> Элементарные преобразования матриц

Матричная алгебра - Элементарные преобразования матриц

Элементарные преобразования матриц


Элементарные преобразования матрицы находят широкое применение в различных математических задачах. Например, они составляют основу известного метода Гаусса (метода исключения неизвестных) для решения системы линейных уравнений [1].

К элементарным преобразованиям относятся:
1)  перестановка двух строк (столбцов);
2)  умножение всех элементов строки (столбца) матрицы на некоторое число, не равное нулю;
3)  сложение двух строк (столбцов) матрицы, умноженных на одно и то же число, отличное от нуля.

Две матрицы называются эквивалентными, если одна из них может быть получена из другой после конечного числа элементарных преобразований. В общем случае эквивалентные матрицы равными не являются, но имеют один и тот же ранг. 

Вычисление определителей с помощью элементарных преобразований

С помощью элементарных преобразований легко вычислить определитель матрицы. Например, требуется вычислить определитель матрицы:

где  ≠ 0.
Тогда можно вынести множитель :

теперь, вычитая из элементов j-го столбцасоответствующие элементы первого столбца, умноженные на, получим определитель:

который равен: где

Затем повторяем те же действия для  и, если все элементы то тогда окончательно получим:

Если для какого-нибудь промежуточного определителя окажется, что его левый верхний элемент , то необходимо переставить строки или столбцы втак, чтобы новый левый верхний элемент был не равен нулю. Если Δ ≠ 0, то это всегда можно сделать. При этом следует учитывать, что знак определителя меняется в зависимости от того, какой элемент является главным (то есть, когда матрица преобразована так, что). Тогда знак соответствующего определителя равен.

П р и м е р . С помощью элементарных преобразований привести матрицу

к треугольному виду.

Р е ш е н и е . Сначала умножим первую строку матрицы на 4, а вторую на (–1) и прибавим первую строку ко второй:

Теперь умножим первую строку на 6, а третью на (–1) и прибавим первую строку к третьей:

Наконец, умножим вторую строку на 2, а третью на (–9) и прибавим вторую строку к третьей:

В результате получена верхняя треугольная матрица

Главная | Дискретность | Пользование сайтом | Ссылки | Связь с нами
© Д-р Юрий Беренгард. 2010 - 2017
Последнее обновление: 23 июля 2015 г.


Rambler's Top100