АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Обратная матрица и ее вычисление. Матричные уравнения

Читайте также:
  1. Nikon D7100 - матрица APS-C в идеальном оформлении
  2. SWOT- матрица
  3. V2: ДЕ 4 – Линейные отображения. Линейные операции над матрицами
  4. V2: ДЕ 54 - Дифференциальные уравнения, допускающие понижение порядка
  5. V2: ДЕ 57 - Фундаментальная система решений линейного однородного дифференциального уравнения
  6. V2: Применения уравнения Шредингера
  7. V2: Уравнения Максвелла
  8. VI Дифференциальные уравнения
  9. Алгебраические уравнения
  10. Алгоритм составления уравнения химической реакции
  11. Анализ матричных данных (матрица приоритетов)
  12. Б1 2. Линейный оператор в конечномероном пространстве, его матрица. Характеристический многочлен линейного оператора. Собственные числа и собств векторы.

 

Определение 25. Квадратная матрица называется невырожденной, если ее определитель отличен от нуля. В противном случае она называется вырожденной.

Определение 26. Обратной к квадратной матрице называется матрица , которая удовлетворяет условию

.(16)

Теорема 3. Матрица A тогда и только тогда имеет обратную матрицу, когда она невырожденная.

Доказательство.

Достаточность. Для матрицы ; , составим матрицу из алгебраических дополнений и затем транспонируем ее. Получившуюся в результате матрицу обозначим и назовем присоединенной (или союзной) к A. Иными словами,

где алгебраическое дополнениеэлемента .

Вычисляя произведения и матриц, с учетом теоремы 1 получим

.

Разделив последнее соотношение на величину , имеем:

откуда c учетом равенств (16), (10), найдем: . Мы получили формулу нахождения обратной матрицы и, следовательно, доказали ее существование.

Таким образом, формула для вычисления обратной матрицы имеет вид:

 

(17)

Замечание. Для каждой невырожденной матрицы А существует единственная обратная матрица .

Существует еще один способ нахождения обратной матрицы при помощи элементарных преобразований. Этот способ состоит в следующем: составляется матрица размера , при помощи приписывания к матрице A справа единичной матрицы. Элементарными преобразованиями строк преобразуют полученную матрицу так, чтобы обратить ее левую половину в единичную матрицу. Тогда справа получится матрица .

Свойства обратных матриц:

1. .

Непосредственно следует из равенства 16.

2. .

Доказательство.

. Следовательно, матрицы и обратные по отношению друг к другу, т. е. .

3. .

Доказательство.

Из соотношения 16: . По свойству 4 операции транспонирования . Следовательно, матрицы и взаимообратные, т. е. .

Определение 27. Простейшими матричными уравнениями будем называть уравнения следующих трех типов:

, , , (18)

где , , – некоторые числовые матрицы, а – неизвестная матрица, которую нужно найти.

Под решением матричного уравнения будем понимать матрицу X, которая обращает матричное уравнение в тождество.

Искать решение матричных уравнений будем с помощью обратных матриц в зависимости от типа уравнения следующими тремя способами:

1) Если , то домножая обе части уравнения на слева, получим .

2) Если , то домножая обе части уравнения на справа, получим .

3) Если и , то домножая уравнение на слева и на справа, получим

.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)