Найдите обратную матрицу с помощью программы «Пошаговое решение математических задач»
Введите матрицу и нажмите кнопку «Обратить».
Справка Матрица 5,3,7 2,4,9 3,6,4 |
В этом разделе мультипликативные элементы идентичности и мультипликативные обратные вводятся и используются для решения матричных уравнений. Это приводит к другому метод решения систем уравнений.
МАТРИЦЫ ИДЕНТИЧНОСТИ Свойство идентичности действительных чисел говорит, что a * I = a и I * a = a для любого действительного числа a. Если должно быть мультипликативный единичная матрица I такая, что:
AI = A и IA = A,
для любой матрицы A, то A и I должны быть квадратными матрицами одинакового размера. В противном случае было бы невозможно найти оба продукта. Например, пусть А матрица 2 X 2 и пусть
представляют собой единичную матрицу 2 X 2. Чтобы найти I, используйте тот факт, что IA = A, или
Перемножив две матрицы в левой части этого уравнения и установив элементов матрицы произведения, равных соответствующим элементам A, дает следующая система уравнений с переменными x11, x12, x21, x22
Обратите внимание, что на самом деле это две системы уравнений с двумя переменными. Используйте один из методы предыдущей главы, чтобы найти решение этой системы: x11 = 1, x12 = x21 = 0 и X22 = 1. Из решения системы 2 X 2 единичная матрица
Проверьте, что с этим определением I, как Al, и IA = A.
Пример 1 Проверка свойства идентификации
Let
Убедитесь, что MI = M и IM = M
Найденная выше единичная матрица 2 X 2 предлагает следующее обобщение: вниз по диагонали и 0 в другом месте. Дана единичная матрица n x n . по л где:
Здесь aij = 1, когда i = j (диагональные элементы) и aaj = 0 в противном случае.
Пример 2. СОСТАВЛЕНИЕ И ПРОВЕРКА МАТРИЦЫ ИДЕНТИЧНОСТИ 3 X 3 9(-1). Этот
матрица должна удовлетворять утверждениям
Мультипликативная обратная матрица может быть найдена с помощью преобразования строки матрицы, приведенные в предыдущем уроке и повторенные здесь для удобство.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СТРОК МАТРИЦЫ
Преобразование строк матрицы:
перестановка любых двух строк матрицы местами;
умножение элементов любой строки матрицы на одинаковые ненулевой скаляр k; и 9(-1) = 1, или
Матричным умножением,
Приравняв соответствующие элементы, получим систему уравнений
г, а уравнения (2) и (4) включают только y и w, эти четыре уравнения приводят к двум системам уравнений:2x + 4z = 1
x-z=0и
2y + 4w = 0
y-w=1.Запись двух систем в виде расширенных матриц дает
Каждая из этих систем может быть решена методом Гаусса-Жордана. Однако, поскольку элементы слева от вертикальной черты идентичны, две системы могут объединить в одну расширенную матрицу
и решить одновременно следующим образом. Поменяйте местами две строки, чтобы получить 1 в верхний левый угол.