Аналитическая геометрия и линейная алгебра. I семестр. Курс лекций. Кирсанов А.А. - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

22
Ïðèìåð.
=
76
45
A
,
=
213
301
B
.
Òàê êàê ÷èñëî ñòîëáöîâ ìàòðèöû
A
ðàâíî ÷èñëó ñòðîê ìàò-
ðèöû
B
, ìû ìîæåì ñîñòàâèòü èõ ïðîèçâåäåíèå:
.
32727
23417
273617063716
243514053415
213
301
76
45
=
=
+++
+++
=
==
BAC
Çàìåòèì, ÷òî ïðîèçâåäåíèå
AB
ñîñòàâèòü íåëüçÿ.
Ïðèâåä¸ííûé ïðèìåð ïîêàçûâàåò, ÷òî äëÿ ìàòðèö íå âûïîë-
íÿåòñÿ êîììóòàòèâíûé çàêîí óìíîæåíèÿ, ò.å. â îáùåì ñëó÷àå
ABBA
.
Åñëè èìååò ìåñòî ðàâåíñòâî
ABBA =
,
ìû áóäåì ãîâîðèòü, ÷òî ìàòðèöû
A
è
B
êîììóòèðóþò èëè ïåðå-
ñòàíîâî÷íû. Íåîáõîäèìûì óñëîâèåì ïåðåñòàíîâî÷íîñòè ìàòðèö
ÿâëÿåòñÿ èõ ïðèíàäëåæíîñòü ê ìíîæåñòâó êâàäðàòíûõ ìàòðèö,
îäíàêî ýòî óñëîâèå íå ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íûì.
Ïðèìåð.
=
31
21
A
,
=
74
81
B
.
==
1311
229
BAAB
.
Èç ôîðìóëû (1.9) ñ î÷åâèäíîñòüþ ñëåäóþò ñëåäóþùèå ñâîé-
ñòâà ïðîèçâåäåíèÿ ìàòðèö:
1. Ñî÷åòàòåëüíîå
() ()
BCACAB
=
;
2. Ðàñïðåäåëèòåëüíîå ñâîéñòâî óìíîæåíèÿ ìàòðèö îòíîñè-
òåëüíî ñëîæåíèÿ
()
BCACCBA
+=+
,
22
Ïðèìåð.
                        5 4         1 0 3
                  A =      , B =       .
                       6 7          3 1 2
    Òàê êàê ÷èñëî ñòîëáöîâ ìàòðèöû A ðàâíî ÷èñëó ñòðîê ìàò-
ðèöû B , ìû ìîæåì ñîñòàâèòü èõ ïðîèçâåäåíèå:

              5 4   1 0 3   5 ⋅1 + 4 ⋅ 3 5 ⋅ 0 + 4 ⋅ 1 5 ⋅ 3 + 4 ⋅ 2 
C = A ⋅ B =       ⋅     =                                        =
              6 7   3 1 2   6 ⋅1 + 7 ⋅ 3 6 ⋅ 0 + 7 ⋅1 6 ⋅ 3 + 7 ⋅ 2 
                                    17 4 23 
                                =           .
                                    27 7 32 
    Çàìåòèì, ÷òî ïðîèçâåäåíèå B ⋅ A ñîñòàâèòü íåëüçÿ.
    Ïðèâåä¸ííûé ïðèìåð ïîêàçûâàåò, ÷òî äëÿ ìàòðèö íå âûïîë-
íÿåòñÿ êîììóòàòèâíûé çàêîí óìíîæåíèÿ, ò.å. â îáùåì ñëó÷àå
                          A⋅ B ≠ B ⋅ A .
    Åñëè èìååò ìåñòî ðàâåíñòâî
                          A⋅ B = B ⋅ A ,
ìû áóäåì ãîâîðèòü, ÷òî ìàòðèöû A è B êîììóòèðóþò èëè ïåðå-
ñòàíîâî÷íû. Íåîáõîäèìûì óñëîâèåì ïåðåñòàíîâî÷íîñòè ìàòðèö
ÿâëÿåòñÿ èõ ïðèíàäëåæíîñòü ê ìíîæåñòâó êâàäðàòíûõ ìàòðèö,
îäíàêî ýòî óñëîâèå íå ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íûì.
Ïðèìåð.
               1 2          −1 8                − 9 22 
          A =      , B =       . AB = BA =          .
               −1 3         − 4 7               − 11 13 

     Èç ôîðìóëû (1.9) ñ î÷åâèäíîñòüþ ñëåäóþò ñëåäóþùèå ñâîé-
ñòâà ïðîèçâåäåíèÿ ìàòðèö:
     1. Ñî÷åòàòåëüíîå
                              (AB )C = A(BC ) ;
    2. Ðàñïðåäåëèòåëüíîå ñâîéñòâî óìíîæåíèÿ ìàòðèö îòíîñè-
òåëüíî ñëîæåíèÿ
                            (A + B )C = AC + BC ,