Аналитическая геометрия и линейная алгебра. I семестр. Курс лекций. Кирсанов А.А. - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

11
1.3. Ñëîæåíèå ìàòðèö. Óìíîæåíèå ìàòðèöû íà ÷èñëî.
Ïóñòü ìàòðèöû
A
è
B
ïðèíàäëåæàò ìíîæåñòâó ìàòðèö
M
ðàçìåðà
nm×
. Ìû ìîæåì ñîïîñòàâèòü èì òðåòüþ ìàòðèöó
MC
,
ýëåìåíòû êîòîðîé ñâÿçàíû ñîîòíîøåíèÿìè:
ijijij
bac
+=
,
mi ,...,1=
,
nj ,...,1=
. (1.4)
Îïðåäåëåíèå 1.2. Ìàòðèöó
C
, îïðåäåëÿåìóþ ïî ìàòðèöàì
A
è
B
â
ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé (1.4) áóäåì íàçûâàòü èõ ñóììîé, ò.å.
BAC +=
.
Êàê ìû âèäèì, îïåðàöèÿ ñëîæåíèÿ ìàòðèö äà¸ò â ðåçóëüòàòå
ìàòðèöó èç òîãî æå ìíîæåñòâà
M
, ò.å. ðàçìåðû ìàòðèö ïðè ñëî-
æåíèè íå ìåíÿþòñÿ.
Ïðèìåð.
=
37
10
52
A
,
=
10
82
31
B
,
=
++
++
++
=
+
=
47
92
83
1307
8120
3512
10
82
31
37
10
52
C
.
Îïðåäåëåíèå 1.3. Ìàòðèöà
C
, ýëåìåíòû êîòîðîé
ij
c
ðàâíû ïðî-
èçâåäåíèÿì ñîîòâåòñòâóþùèõ ýëåìåíòîâ
ij
a
ìàòðèöû
A
íà ÷èñ-
ëî
λ
(âåùåñòâåííîå èëè êîìïëåêñíîå), íàçûâàåòñÿ ïðîèçâåäåíèåì
ìàòðèöû
A
íà ÷èñëî
λ
è îáîçíà÷àåòñÿ êàê
AC λ=
:
ijij
ac
λ=
,
mi ,...,1=
,
nj ,...,1=
. (1.5)
Êàê ìû âèäèì, îïåðàöèÿ óìíîæåíèÿ ìàòðèöû íà ÷èñëî äà¸ò
â ðåçóëüòàòå ìàòðèöó èç òîãî æå ìíîæåñòâà
M
, ò.å. ðàçìåðû
ìàòðèö ïðè óìíîæåíèè èõ íà ÷èñëî íå ìåíÿþòñÿ.
                                                                          11
1.3. Ñëîæåíèå ìàòðèö. Óìíîæåíèå ìàòðèöû íà ÷èñëî.

    Ïóñòü ìàòðèöû A è B ïðèíàäëåæàò ìíîæåñòâó ìàòðèö M
ðàçìåðà m × n . Ìû ìîæåì ñîïîñòàâèòü èì òðåòüþ ìàòðèöó C ∈ M ,
ýëåìåíòû êîòîðîé ñâÿçàíû ñîîòíîøåíèÿìè:
           cij = aij + bij ,      i = 1,..., m , j = 1,..., n .   (1.4)

Îïðåäåëåíèå 1.2. Ìàòðèöó C , îïðåäåëÿåìóþ ïî ìàòðèöàì A è B â
ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé (1.4) áóäåì íàçûâàòü èõ ñóììîé, ò.å.
                           C = A+ B .
    Êàê ìû âèäèì, îïåðàöèÿ ñëîæåíèÿ ìàòðèö äà¸ò â ðåçóëüòàòå
ìàòðèöó èç òîãî æå ìíîæåñòâà M , ò.å. ðàçìåðû ìàòðèö ïðè ñëî-
æåíèè íå ìåíÿþòñÿ.
Ïðèìåð.
                             2 5            1 3
                                               
                        A =  0 1       B =  2 8
                                   ,                ,
                             7 3            0 1
                                               

               2 5   1 3  2 + 1 5 + 3  3 8 
                                                 
          C =  0 1 +  2 8 =  0 + 2 1 + 8  =  2 9 
                                                          .
               7 3  0 1  7 + 0 3 + 1   7 4 
                                                 


Îïðåäåëåíèå 1.3. Ìàòðèöà C , ýëåìåíòû êîòîðîé cij ðàâíû ïðî-
èçâåäåíèÿì ñîîòâåòñòâóþùèõ ýëåìåíòîâ aij ìàòðèöû A íà ÷èñ-
ëî λ (âåùåñòâåííîå èëè êîìïëåêñíîå), íàçûâàåòñÿ ïðîèçâåäåíèåì
ìàòðèöû A íà ÷èñëî λ è îáîçíà÷àåòñÿ êàê C = λA :
                   cij = λaij ,
                           i = 1,..., m , j = 1,..., n . (1.5)
     Êàê ìû âèäèì, îïåðàöèÿ óìíîæåíèÿ ìàòðèöû íà ÷èñëî äà¸ò
â ðåçóëüòàòå ìàòðèöó èç òîãî æå ìíîæåñòâà M , ò.å. ðàçìåðû
ìàòðèö ïðè óìíîæåíèè èõ íà ÷èñëî íå ìåíÿþòñÿ.