- •Пәннің оқу-әдістемелік кешені «Матрицалар теориясы»
- •5В060100 – «Математика» мамандығы үшін
- •Мазмұны
- •1.6 Блокты матрицаларды көбейту
- •2 Дәріс оқулар
- •Матрицалар теориясы
- •1.2 Матрицаларды көбейту
- •1.3 Матрицаларды көбейтудің ассоциативтілігі
- •1.4 Матрицаларды көбейтудің коммутативті еместілігі
- •1.5 Матрицаларды қосу және санға көбейту
- •1.7 Матрицаларды көбейтудің есептеуіш аспектісі
- •1.8 Виноград әдісі
- •1.9 Штрассен әдісі
- •Ерекше емес диагональдық, үшбұрышты матрицалар группасы
- •3.1 Бейнелеулер, функциялар, операторлар.
- •2.2 Алгебралық амалдар
- •2.3 Ассоциативтілік және жақшалар
- •2.4 Матрицаларды көбейтудегі ассоциативтілік
- •2.5 Группалар
- •Ерекше емес диагональдық матрицалар группасы
- •2.8 Ішкі группалар
- •3.2 Ауыстыру және алмастыру
- •3.3 Циклдар және транспозициялар (орын ауыстырулар)
- •3.4 Ауыстырудың жұптығы
- •3.5 Сызықтық тәуелділік индикаторының жалғыздығы
- •Блокты-үшбұрышты матрица анықтауышы
- •Ішкі матрицалар және минорлар
- •Ауыстыру жайлы ескерту
- •Ауыстырулар жиынын ішкі жиындарға бөліктеу
- •Блокты-үшбұрышты матрица анықтауышы
- •Скелеттік жіктеу
- •Айнымалыларды ажырату және матрицалар
- •Скелеттік жіктеу
- •Матрицаны скелеттік жіктеу
- •Сонымен матрицасы үшін мынадай скелеттік жіктеу аламыз
- •Псевдокері Мур – Пенроуз матрицасының бар болуы және жалғыздығы
- •Белгілеу еңгізейік
- •Сызықтық алгебралық теңдеулер жүйесін шешу үшін Мур –Пенроуздың матрицасын қолдану
- •Теорема 1.
- •Дәлелдеу. Біріншіден, кез келген векторы үшін
- •Теорема 3. (5) векторлық теңдеудің шешім бар болу үшін
- •Сызықтық теңдеулер жүйесінің қалыпты псевдошешімі
- •Матрицалық теңдеулер
- •Шешімдер кеңістігінің базисі ретінде
- •Теорема 2. (19), мұндағы
- •Түріндегі теңдеулер
- •4.Канондау әдісі
- •Мысал 5. (матрицалық нөлдік бөлгіштер). Тік бұрышты
- •Кез келген матрицалары үшін
- •Нөлдің бөлгіштерін құрастыру
- •(26) Теңдікте квадрат жақшаның ішінде тұрған
- •Матрицаларды канондау
- •Түйіндес бейнелеу
- •Түйіндес кеңісік
- •Түйіндес кеңістіктің базисі
- •Түйіндес кеңістіктегі ортогональ толықтауыш
- •Түйіндес бейнелеу
- •Түйіндес бейнелеудің қасиеттері.
- •Евклид кеңістігіндегі түйіндес бейнелеу
- •Унитар және қалыпты матрицалар
- •Унитар матрицалардың анықтамасы және қасиеттері
- •Унитар ұқсастық
- •Унитар матрицалардың қасиеттері.
- •Қалыпты матрицалар
- •Қалыпты матрицалардың қасиеттері
Ерекше емес диагональдық, үшбұрышты матрицалар группасы
3.1 Бейнелеулер, функциялар, операторлар.
Бейнелеу,
функция, оператор сөздерінің бәрінің
мағынасы бір – яғни
жиынының әрбір
элементіне оған бірмәнді анықталған
жиынына тиісті
элементі сәйкес қойылады. Бұл ереженің
берілуі
бейнелеудің (функцияның, оператордың)
графигі деп аталатын
ішкі жиынын таңдап алуға тепе-тең.
элементі
элементінің бейнесі деп, ал
–
элементінің
бейнелеуіндегі түп бейнесі деп аталады.
–
-ті
-ке
бейнелейді дегенді былай жазады:
.
жиыны
бейнелеуінің бейнесі (мәндер жиыны) деп
аталады.
Егер
болса, онда
жиыны
жиынынң толық түп бейнесі деп аталады.
Егер
болса,
онда
.
бейнелеуі
қайтымды деп аталады, егер
және
болатындай
бейнелеуі бар болатын болса. Сонымен
қатар,
-ді
-ке
кері бейнелеу деп атайды және оны
деп жазады.
Егер
кез келген
үшін
толық түп бейне тек бір ғана элементтен
құралса, онда
бейнелеуі өзара – бірмәнді деп аталады.
2.2 Алгебралық амалдар
бейнелеуі
-қа
алгебралық амал деп аталады. Айталық
мұндай амалды белгілеу үшін * символы
қолданылсын. Онда
жазбасы
және
дегенді
білдіреді.
Егер
құр емес ішкі жиында
бейнелеуі берілсе, онда
-ті
-ке
бөліктей алгебралық амалдар деп аталады.
Дербес жағдайда мұндай амалдарға
матрицаларды барлық матрицалар жиынына
көбейту амалы жатады.
2.3 Ассоциативтілік және жақшалар
Егер
кез келген
үшін
және
көбейтінділерінің бар болуынан
көбейтінділері және
теңдігінің бар болатындығы шығатын
болса, онда
-ке
бөліктей алгебралық амалдар ассоциативті
деп аталады. Бұл жағдайда жақшаларды
алып тастап, былай жазуға болады:
.
Теорема.
Айталық
-
та ассоциативті бөліктей алгебралық
амалдар берілсін және кез келген
элементтері үшін
көбейтінділері бар болсын. Онда
элементін анықтайтын жақшалардың қойылуы бар болады, сонымен қатар жақшаларды кез келген етіп қойған жағдайда сол бір ғана элементін береді.
Дәлелдеуі.
бойынша индукцияны қолданайық. Алдымен
-ті
анықтайтын қандай да бір жақшаның
қойылуының бар болатындығын дәлелдейік.
Индуктивті ұйғарым бойынша,
көбейтінді бар болады. теореманың шарты
бойынша, сондай-ақ,
көбейтіндісі де бар болады. Осылайша,
элементтеріне қатысты ассоциативтіліктің
анықтамасын қолдануға болады.
Айталық
элементтері жақшалар әр түрлі қойылған
жағдайда алынсын. Сонда да мынаны аламыз:
Айталық
болсын. Онда ассоциативтіліктің
анықтамасының негізінде былай болады:
2.4 Матрицаларды көбейтудегі ассоциативтілік
Айталық
өлшемді үш тікбұрышты матрицалардың
көбейтіндісін есептеу керек болсын:
Берілген жағдайда жақшаларды қоюдың екі нұсқасы бар:
(1)мен (2) нұсқалар матрицасын екі әртүрлі есептеу алгоритміне әкеледі. Ассоциативтіліктің негізінде нәтижелер бірдей болуы керек.
2.5 Группалар
Ассоциативті
алгебралық амалдар анықталған құр емес
жиыны группа деп аталады, егер
болатындай
кез келген
элементі үшін
элементі бар болады;
болатындай
кез келген
элементі үшін
элементі бар болады.
элементі
(1) қасиет бойынша бірмәнді анықталады:
егер
және
– екі осындай элемент болса, онда
болады.
элементі
элементіне кері деп аталады және оны
деп белгілейді.
Группа абельдік
(коммуттативті) деп аталады, егер барлық
үшін
болатын болса.
