Высшая математика. Ч.1. Семёнова Т.В. - 17 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

2. Вычислить определитель, используя его свойства. Прежде чем раскладывать
определитель по элементам какойлибо строки, сводя к определителям третьего
порядка, преобразуем его, используя свойство 7, сделав в какойлибо строке или
столбце все элементы, кроме одного, равными нулю. В данном случае удобно
рассмотреть 4-й столбец или 4-ю строку:
ОБРАТНАЯ МАТРИЦА
Понятие обратной матрицы вводится только для квадратных матриц.
Если
Aквадратная матрица, то обратной для неё матрицей называется матрица,
обозначаемая
A
-1
и удовлетворяющая условию . (Это определение
вводится по аналогии с умножением чисел)
Справедлива следующая теорема:
Теорема. Для того чтобы квадратная матрица A имела обратную, необходимо и
достаточно, чтобы её определитель был отличен от нуля.
Доказательство:
1.
Необходимость. Пусть для матрицы A существует обратная матрица A
-1
. Покажем,
что |
A| 0.
Прежде всего заметим, что можно доказать следующее свойство определителей
.
Предположим, что |
A| = 0. Тогда . Но с другой стороны
. Полученное противоречие и доказывает, что |A| 0.
2.
Достаточность. Для простоты доказательство проведём для случая матрицы
третьего порядка. Пусть
и |A| 0.
Покажем, что в этом случае обратной матрицей будет матрица
, где A
ij
алгебраическое дополнение элемента a
ij
.
Найдём
AB=C.
Заметим, что все диагональные элементы матрицы
C будут равны 1.
Действительно, например,
   2. Вычислить определитель, используя его свойства. Прежде чем раскладывать
      определитель по элементам какой–либо строки, сводя к определителям третьего
      порядка, преобразуем его, используя свойство 7, сделав в какой–либо строке или
      столбце все элементы, кроме одного, равными нулю. В данном случае удобно
      рассмотреть 4-й столбец или 4-ю строку:




      ОБРАТНАЯ МАТРИЦА


      Понятие обратной матрицы вводится только для квадратных матриц.
      Если A – квадратная матрица, то обратной для неё матрицей называется матрица,
обозначаемая A-1 и удовлетворяющая условию                    . (Это определение
вводится по аналогии с умножением чисел)
      Справедлива следующая теорема:
      Теорема. Для того чтобы квадратная матрица A имела обратную, необходимо и
достаточно, чтобы её определитель был отличен от нуля.
      Доказательство:
   1. Необходимость. Пусть для матрицы A существует обратная матрица A-1. Покажем,
      что |A| ≠ 0.
      Прежде всего заметим, что можно доказать следующее свойство определителей
             .

      Предположим, что |A| = 0. Тогда                      . Но с другой стороны

             . Полученное противоречие и доказывает, что |A| ≠ 0.
   2. Достаточность. Для простоты доказательство проведём для случая матрицы



      третьего порядка. Пусть                   и |A| ≠ 0.
      Покажем, что в этом случае обратной матрицей будет матрица




                           , где Aij алгебраическое дополнение элемента aij.
      Найдём AB=C.
      Заметим, что все диагональные элементы матрицы C будут равны 1.
Действительно, например,