1 тема : Матрицы и определители

Таблицу вида

называют прямоугольной матрицей размера . Элементы назыаются элементами матрицы. m – число строк, n- число столбцов. Матрица размера называется квадратной матрицей.

Операции над матрицами определяются с помощью операции над их элементами.

  1. Две матрицы А и В размера равны, если равны их элементы .
  2. Суммой матриц А и В размера есть матрица размера , каждый ее элемент равен сумме соответствующих элементов.
  3. Произведение матрицы А размера на число есть матрица размера , каждый элемент которой равен произведению на число.
  4. Произведение матрицы А размера на матрицу В размера есть матрица С размера .

Матрицей обратной для А называется матрица , для которой .

Квадратная матрица называется невырожденной, если она имеет обратную матрицу.

Число линейно независимых строк(или столбцов) матрицы называют ее рангом.

Определителем квадратной матрицы А n-го порядка называют число

(2)

Минором элемента в определителе n-го порядка (2) есть определитель

(n—1)-го порядка, получающийся из определителя (2), если из него вычеркнуть i-строку и j-й столбец.

Алгебраическое дополнение элемента есть коэффициент при в разложении определителя или . Определитель можно выразить через элементы его строки или столбца и их алгебраические дополнения следующим образом: (разложение Лапласа).

Определитель второго порядка .

Определитель третьего порядка .

Свойства определителей

  1. Определитель не меняется при транспонировании
  2. При перемене местами двух строк(столбцов) определитель меняет знак.
  3. Если квадратная матрица содержит две одинаковые строки (столца), то ее определитель равен нулю.
  4. Если все элементы какой –либо строки (столбца) определителя умножить на число с, то на это число умножится и сам определитель.
  5. Если элементы любой строки(столбца) представлены в виде суммы двух слагаемых, то определитель равен сумме двух определителей, в первом из которых элементы отмеченной строки равны первым слагаемым, во втором –вторым.
  6. Определитель не меняется при строчном (столбцевом) перобразовании
  7. Сумма произведении элементов любой строки(столбца) на алгебраические дополнения элементов другой строки(столбца) равна нулю.

Если все элементы определителя n-го порядка расположенные выше (или ниже) главной диагонали равны 0, то определитель равен произведению элементов расположенных на главной диагонали.