Аналитическая геометрия и линейная алгебра. I семестр. Курс лекций. Кирсанов А.А. - 39 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

39
2. Îïðåäåëèòåëè
2.1. Îïðåäåëèòåëè II è III ïîðÿäêîâ
Ïðè èçó÷åíèè êâàäðàòíûõ ìàòðèö ìîæíî ââåñòè â ðàññìîò-
ðåíèå íåêîòîðóþ ÷èñëîâóþ ôóíêöèþ, ïîçâîëÿþùóþ äîâîëüíî
ëåãêî ñäåëàòü âûâîä î âûðîæäåííîñòè èëè íåâûðîæäåííîñòè
äàííîé ìàòðèöû.
Îïðåäåëåíèå 2.1. ×èñëîâàÿ ôóíêöèÿ íà ìíîæåñòâå âñåõ êâàäðàò-
íûõ ìàòðèö ïîðÿäêà
n
íàçûâàåòñÿ îïðåäåëèòåëåì (äåòåðìèíàí-
òîì)
1
ïîðÿäêà
n
, à å¸ çíà÷åíèå íà ìàòðèöå
A
- îïðåäåëèòåëåì
A
,
åñëè îíà îáëàäàåò ñëåäóþùèìè ñâîéñòâàìè.
1. Êàêóþ áû ñòðîêó êâàäðàòíîé ìàòðèöû ìû íå âçÿëè, ôóí-
êöèÿ ÿâëÿåòñÿ ëèíåéíûì îäíîðîäíûì ìíîãî÷ëåíîì îò ýëåìåí-
òîâ ýòîé ñòðîêè.
Äëÿ
i
-îé ñòðîêè ìàòðèöû
A
ýòî çíà÷èò, ÷òî
()
innii
ahahahAf
+++=
...
2211
, (2.1)
ãäå
j
h
- êîýôôèöèåíòû íå çàâèñÿùèå îò ýëåìåíòîâ
i
-é ñòðîêè
inii
aaa
,...,,
21
, íî çàâèñÿùèå îò ýëåìåíòîâ îñòàëüíûõ ñòðîê ìàòðèöû.
2. Çíà÷åíèå ôóíêöèè
()
Af
íà ëþáîé âûðîæäåííîé ìàòðèöå
ðàâíî íóëþ.
3. Çíà÷åíèå ôóíêöèè
()
Af
íà åäèíè÷íîé ìàòðèöå ðàâíî åäè-
íèöå.
Îïðåäåëèòåëü ìàòðèöû
A
îáîçíà÷àåòñÿ êàê
Adet
èëè
A
.
Ïðåæäå ÷åì èçó÷àòü ñâîéñòâà îïðåäåëèòåëåé, ðàññìîòðèì
îïðåäåëèòåëè ìàòðèö ïåðâîãî, âòîðîãî è òðåòüåãî ïîðÿäêîâ.
Îïðåäåëèòåëü ìàòðèöû ïåðâîãî ïîðÿäêà
()
11
aA
=
èëè ïðî-
ñòî ÷èñëà åñòü, î÷åâèäíî, ñàìî ýòî ÷èñëî:
1111
aa =
.
1 Â íåêîòîðîé ëèòåðàòóðå îïðåäåëèòåëü ìàòðèöû íàçûâàåòñÿ äåòåðìèíàíòîì
ìàòðèöû.
                                                                      39

2. Îïðåäåëèòåëè

2.1. Îïðåäåëèòåëè II è III ïîðÿäêîâ

     Ïðè èçó÷åíèè êâàäðàòíûõ ìàòðèö ìîæíî ââåñòè â ðàññìîò-
ðåíèå íåêîòîðóþ ÷èñëîâóþ ôóíêöèþ, ïîçâîëÿþùóþ äîâîëüíî
ëåãêî ñäåëàòü âûâîä î âûðîæäåííîñòè èëè íåâûðîæäåííîñòè
äàííîé ìàòðèöû.
Îïðåäåëåíèå 2.1. ×èñëîâàÿ ôóíêöèÿ íà ìíîæåñòâå âñåõ êâàäðàò-
íûõ ìàòðèö ïîðÿäêà n íàçûâàåòñÿ îïðåäåëèòåëåì (äåòåðìèíàí-
òîì)1 ïîðÿäêà n , à å¸ çíà÷åíèå íà ìàòðèöå A - îïðåäåëèòåëåì A ,
åñëè îíà îáëàäàåò ñëåäóþùèìè ñâîéñòâàìè.
     1. Êàêóþ áû ñòðîêó êâàäðàòíîé ìàòðèöû ìû íå âçÿëè, ôóí-
êöèÿ ÿâëÿåòñÿ ëèíåéíûì îäíîðîäíûì ìíîãî÷ëåíîì îò ýëåìåí-
òîâ ýòîé ñòðîêè.
     Äëÿ i -îé ñòðîêè ìàòðèöû A ýòî çíà÷èò, ÷òî
                  f (A) = h1ai1 + h2 ai 2 + ... + hn ain , (2.1)
ãäå h j - êîýôôèöèåíòû íå çàâèñÿùèå îò ýëåìåíòîâ i -é ñòðîêè
ai1 , ai 2 ,..., ain , íî çàâèñÿùèå îò ýëåìåíòîâ îñòàëüíûõ ñòðîê ìàòðèöû.
    2. Çíà÷åíèå ôóíêöèè f (A) íà ëþáîé âûðîæäåííîé ìàòðèöå
ðàâíî íóëþ.
    3. Çíà÷åíèå ôóíêöèè f (A) íà åäèíè÷íîé ìàòðèöå ðàâíî åäè-
íèöå.
    Îïðåäåëèòåëü ìàòðèöû A îáîçíà÷àåòñÿ êàê det A èëè A .
    Ïðåæäå ÷åì èçó÷àòü ñâîéñòâà îïðåäåëèòåëåé, ðàññìîòðèì
îïðåäåëèòåëè ìàòðèö ïåðâîãî, âòîðîãî è òðåòüåãî ïîðÿäêîâ.
     Îïðåäåëèòåëü ìàòðèöû ïåðâîãî ïîðÿäêà A = (a11 ) èëè ïðî-
ñòî ÷èñëà åñòü, î÷åâèäíî, ñàìî ýòî ÷èñëî:
                               a11 = a11 .

1 Â íåêîòîðîé ëèòåðàòóðå îïðåäåëèòåëü ìàòðèöû íàçûâàåòñÿ äåòåðìèíàíòîì
ìàòðèöû.