macierze_w01.pdf

(428 KB) Pobierz
RACHUNEK MACIERZOWY
Definicja macierzy Typy i wła±ciwo±ci macierzy Działania na macierzach Wyznacznik macierzy Macierz odwrotna Normy macierzy Na zako«czenie
RACHUNEK MACIERZOWY
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
Budownictwo, studia I stopnia, semestr III
rok akademicki 2010/2011
Instytut L-5, Wydział In»ynierii L¡dowej, Politechnika Krakowska
AdamWosatko
EwaPabisek
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
RACHUNEK MACIERZOWY
781416179.003.png 781416179.004.png
Definicja macierzy Typy i wła±ciwo±ci macierzy Działania na macierzach Wyznacznik macierzy Macierz odwrotna Normy macierzy Na zako«czenie
Czym jest macierz?
Definicja
Macierz¡ A nazywamy funkcj¦ dwóch zmiennych,
która parze ( i , j ) przyporz¡dkowuje dokładnie jeden element a ij ,
przy czym i = 1 , 2 ,..., m , natomiast j = 1 , 2 ,..., n .
Tworzy si¦ w ten sposób zbiór m · n elementów umieszczonych w tablicy o
m wierszach i n kolumnach.
2
a 11 a 12 ··· a 1 j ··· a 1 n
a 21 a 22 ··· a 2 j ··· a 2 n
. . . . . . ··· .
a i 1 a i 2 ··· a ij ··· a in
. . ··· . . . . .
a m 1 a m 2 ··· a mj ··· a mn
3
A =
4
5
Ogólnie dany element macierzy a ij mo»e by¢ np. liczb¡ rzeczywist¡,
liczb¡ zespolon¡, operatorem (np. ró»niczkowania, całkowania),
wielomianem lub wektorem.
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
RACHUNEK MACIERZOWY
781416179.005.png
Definicja macierzy Typy i wła±ciwo±ci macierzy Działania na macierzach Wyznacznik macierzy Macierz odwrotna Normy macierzy Na zako«czenie
Czym jest macierz?
Inny zapis
A =[ a ij ] , gdzie: i = 1 , 2 ,..., m , j = 1 , 2 ,..., n
A =[ a ij ] [ m × n ] = A [ m × n ]
[ m × n ] - wymiary macierzy (liczba wierszy, liczba kolumn)
i - indeks numeracji wierszy
j - indeks numeracji kolumn
Dalsze rozwa»ania ograniczymy wył¡cznie do macierzy rzeczywistych ,
tzn. dla których element a ij jest liczb¡ rzeczywist¡.
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
RACHUNEK MACIERZOWY
781416179.006.png
Definicja macierzy Typy i wła±ciwo±ci macierzy Działania na macierzach Wyznacznik macierzy Macierz odwrotna Normy macierzy Na zako«czenie
Ró»ne typy macierzy
Macierz kwadratowa, diagonalna, jednostkowa
Je±li m 6 = n to macierz A nazywamy prostok¡tn¡ .
Je±li m = n = N to macierz A nazywamy kwadratow¡ (stopnia N ).
Przek¡tna główna macierzy kwadratowej A [ n × n ] składa si¦ z elementów
a ii , gdzie i = 1 , 2 ,..., n . Macierz kwadratowa A [ n × n ] , w której wszystkie
elementy poza przek¡tn¡ główn¡ s¡ zerowe, nazywa si¦ macierz¡
diagonaln¡ (oznaczon¡ D ).
Je±li wszystkie elementy macierzy diagonalnej maj¡ warto±¢ 1, to taka
macierz stanowi macierz jednostkow¡ (oznaczon¡ I ).
2
4
3
5
2
4
3
5
D [ n × n ] =
a 11 0 ··· 0
0 a 22 ··· 0
.
.
. . .
.
I [ n × n ] =
1 0 ··· 0
0 1 ··· 0
. . . . . .
0 0 ··· 1
0
0 ··· a nn
D = diag ( a ii ) I =[ ij ] [ n × n ] , gdzie ij =
0 dla i 6 = j
1 dla i = j
ij – symbol Kroneckera
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
RACHUNEK MACIERZOWY
781416179.001.png
Definicja macierzy Typy i wła±ciwo±ci macierzy Działania na macierzach Wyznacznik macierzy Macierz odwrotna Normy macierzy Na zako«czenie
Ró»ne typy macierzy
Macierz transponowana
Macierz A T jest transponowana wzgl¦dem macierzy A , je±li a ij = a T ji
(wiersze zamieniamy z kolumnami).
2
a 11 a 12 ··· a 1 n
a 21 a 22 ··· a 2 n
. . . . . .
a m 1 a m 2 ··· a mn
3
2
a 11 a 21 ··· a m 1
a 12 a 22 ··· a m 2
. . . . . .
a 1 n a 2 n ··· a mn
3
A [ m × n ] =
4
5
A T [ n × m ] =
4
5
Wła±ciwo±ci macierzy transponowanej:
A T T
1
= A
2 ( A ) T = A T , – liczba rzeczywista
3 ( A + B ) T = A T + B T
4 ( AB ) T = B T A T
MATEMATYKA STOSOWANA I METODY NUMERYCZNE
RACHUNEK MACIERZOWY
781416179.002.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin