Аналитическая геометрия и линейная алгебра. I семестр. Курс лекций. Кирсанов А.А. - 24 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

24
Âîçìîæíîñòü âû÷èòàòü îäíó ñòðîêó èç äðóãîé è îòëè÷èå îò
íóëÿ ÷èñëîâîãî ìíîæèòåëÿ èìåþò ïðèíöèïèàëüíîå çíà÷åíèå: ýëå-
ìåíòàðíûå ïðåîáðàçîâàíèÿ îáðàòèìû. Ýòî çíà÷èò, ÷òî ïåðåéäÿ îò
ìàòðèöû
A
ê ìàòðèöå
B
ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ ýëåìåíòàðíûõ
ïðåîáðàçîâàíèé, ñ ïîìîùüþ äðóãîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ýëåìåí-
òàðíûõ ïðåîáðàçîâàíèé ìû ñìîæåì âåðíóòüñÿ îò
B
ê
A
.
Ïðåäëîæåíèå 1.7. Êàæäîå ýëåìåíòàðíîå ïðåîáðàçîâàíèå ñòðîê
ìàòðèöû
A
ðàçìåðîâ
nm ×
ðàâíîñèëüíî óìíîæåíèþ ìàòðèöû
A
ñëåâà íà íåêîòîðóþ êâàäðàòíóþ ìàòðèöó
S
ïîðÿäêà
m
. Ïðè
ýòîì
S
íå çàâèñèò îò
A
, à ïîëíîñòüþ îïðåäåëÿåòñÿ òåì ïðåîáðà-
çîâàíèåì, êîòîðîå îíà îñóùåñòâëÿåò.
Ïðèìåð. Ðàññìîòðèì çàäà÷ó óìíîæåíèÿ òðåòüåé ñòðîêè ìàòðèöû
=
lnm
fed
cba
A
íà ÷èñëî
0λ
. Âîçüì¸ì åäèíè÷íóþ ìàòðèöó òðåòüåãî ïîðÿäêà è
óìíîæèì å¸ òðåòüþ ñòðîêó íà
λ
è ïîëó÷åííóþ ìàòðèöó ïðèìåì
â êà÷åñòâå ýëåìåíòàðíîé ìàòðèöû
1
S
. Óìíîæèì òåïåðü èñõîäíóþ
ìàòðèöó
A
ñëåâà íà
1
S
.
λλλ
=
λ
=
lnm
fed
cba
lnm
fed
cba
AS
00
010
001
1
.
Ðàññìîòðèì òåïåðü çàäà÷ó ïðèáàâëåíèÿ ïåðâîé ñòðîêè èñ-
õîäíîé ìàòðèöû ê å¸ âòîðîé ñòðîêå.
Âîçüì¸ì ñíîâà åäèíè÷íóþ ìàòðèöó òðåòüåãî ïîðÿäêà, ñëî-
æèì ó íå¸ âòîðóþ ñòðîêó ñ ïåðâîé, îáîçíà÷èì å¸ ÷åðåç
2
S
è óìíî-
æèì èñõîäíóþ ìàòðèöó ñëåâà íà
2
S
.
24
     Âîçìîæíîñòü âû÷èòàòü îäíó ñòðîêó èç äðóãîé è îòëè÷èå îò
íóëÿ ÷èñëîâîãî ìíîæèòåëÿ èìåþò ïðèíöèïèàëüíîå çíà÷åíèå: ýëå-
ìåíòàðíûå ïðåîáðàçîâàíèÿ îáðàòèìû. Ýòî çíà÷èò, ÷òî ïåðåéäÿ îò
ìàòðèöû A ê ìàòðèöå B ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ ýëåìåíòàðíûõ
ïðåîáðàçîâàíèé, ñ ïîìîùüþ äðóãîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ýëåìåí-
òàðíûõ ïðåîáðàçîâàíèé ìû ñìîæåì âåðíóòüñÿ îò B ê A .
Ïðåäëîæåíèå 1.7. Êàæäîå ýëåìåíòàðíîå ïðåîáðàçîâàíèå ñòðîê
ìàòðèöû A ðàçìåðîâ m × n ðàâíîñèëüíî óìíîæåíèþ ìàòðèöû
 A ñëåâà íà íåêîòîðóþ êâàäðàòíóþ ìàòðèöó S ïîðÿäêà m . Ïðè
ýòîì S íå çàâèñèò îò A , à ïîëíîñòüþ îïðåäåëÿåòñÿ òåì ïðåîáðà-
çîâàíèåì, êîòîðîå îíà îñóùåñòâëÿåò.
Ïðèìåð. Ðàññìîòðèì çàäà÷ó óìíîæåíèÿ òðåòüåé ñòðîêè ìàòðèöû
                            a b      c
                                        
                          A=d e      f
                            m n      l 
                            
íà ÷èñëî λ ≠ 0 . Âîçüì¸ì åäèíè÷íóþ ìàòðèöó òðåòüåãî ïîðÿäêà è
óìíîæèì å¸ òðåòüþ ñòðîêó íà λ è ïîëó÷åííóþ ìàòðèöó ïðèìåì
â êà÷åñòâå ýëåìåíòàðíîé ìàòðèöû S1 . Óìíîæèì òåïåðü èñõîäíóþ
ìàòðèöó A ñëåâà íà S1 .

                 1 0 0  a b       c  a     b c
                                                  
          S1 A =  0 1 0  ⋅  d e   f = d     e  f 
                                                         .
                 0 0 λ m n        l   λm λn λl 
                         
    Ðàññìîòðèì òåïåðü çàäà÷ó ïðèáàâëåíèÿ ïåðâîé ñòðîêè èñ-
õîäíîé ìàòðèöû ê å¸ âòîðîé ñòðîêå.
    Âîçüì¸ì ñíîâà åäèíè÷íóþ ìàòðèöó òðåòüåãî ïîðÿäêà, ñëî-
æèì ó íå¸ âòîðóþ ñòðîêó ñ ïåðâîé, îáîçíà÷èì å¸ ÷åðåç S 2 è óìíî-
æèì èñõîäíóþ ìàòðèöó ñëåâà íà S 2 .