- •3.Геометрическая интерпретация комплексного числа. Тригонометрическая форма комплексного числа.
- •4.Умножение и деление комплексных чисел в тригонометрической форме. Формула Муавра.
- •5.Извлечение корня из комплексного числа
- •6.Формулы Эйлера
- •7.Действия над комплексными числами в показательной форме.
- •17. Ранг матрицы. Теорема об элементарных преобразованиях матрицы.
- •21 Метод Гаусса приведения матрицы к упрощённому виду
- •21. Теорема о базисном миноре.
- •24.Однородная система уравнений
- •27.Матрицы элементарных преобразований строкМатрица линейного преобразования
- •29.Свойства обратных и транспонированных матриц
- •30.Матричная запись и решение системы линейных уравнений. Вычисление обратной матрицы. Матричная запись систем уравнений
- •32.Проекция вектора на ось.
- •35.Смешанное произведение векторов
27.Матрицы элементарных преобразований строкМатрица линейного преобразования
В примере 19.4 было показано, что преобразование -мерного пространства, заключающееся в умножении координатных столбцов векторов на фиксированную матрицу, является линейным преобразованием. В этом разделе мы покажем, что все линейные преобразования конечномерного пространства устроены таким же образом.
Пусть
--
-мерное
линейное пространство, в котором задан
базис
,
--
линейное преобразование. Возьмем
произвольный вектор
.
Пусть
--
его координатный столбец. Координатный
столбец вектора
обозначим
.
Запишем разложение вектора
по
базису пространства
.
Для образа этого вектора получим
(19.2)
Векторы
имеют
какие-то координатные столбцы, обозначим
их
,
,
...,
соответственно.
В этой записи первый индекс показывает
номер координаты, а второй индекс --
номер вектора. Соответственно,
Подставим это выражение в равенство (19.2) и, используя предложение 14.3, изменим порядок суммирования
Это равенство означает, что
-той
координатой вектора
служит
.
Составим матрицу
из
координатных столбцов векторов
,
...,
Вычислим произведение матрицы на столбец
Мы видим, что
-ый
элемент столбца совпадает с
-ой
координатой вектора
.
Поэтому
(19.3)
Это означает, что в выбранном базисе действие любого линейного преобразования сводится к умножению матрицы на координатный столбец вектора.
Матрица называется матрицей линейного преобразования . Еще раз напомним, как она составлена: первый столбец является координатным столбцом образа первого базисного вектора, второй столбец -- координатным столбцом образа второго базисного вектора и т.д.
Пример 19.5 Найдем матрицу линейного преобразования из примера 19.1.
Выберем какой-нибудь базис
.
Тогда
Следовательно, первый столбец матрицы
имеет
вид
.
Аналогично
Второй столбец матрицы
имеет
вид
.
В итоге
28.
Определитель произведения квадратных матриц
Определитель
произведения квадратных матриц равен
произведению определителей сомножителей,
то есть
.
Для квадратной матрицы
порядка
при
выполнено
соотношение
Определителем квадратной матрицы
второго
порядка называется число
.
Определителем квадратной матрицы
порядка
,
,
называется число
где
--
определитель матрицы порядка
,
полученной из матрицы
вычеркиванием
первой строки и столбца с номером
29.Свойства обратных и транспонированных матриц
Cвойства
обратных матриц. Укажем следующие
свойства обратных матриц: 1) (A-1)-1
= A; 2) (AB)-1
= B-1A-1
3) (AT)-1
= (A-1)T.
При использовании компьютерной
версии “Курса высшей математики”
возможно запустить програрамму, которая
находит обратную матрицу и подробно
описывает весь ход решения для матрицы
размера 3х3. Пример. Дана
матрица А =
,
найти А3. А2 = АА =
=
; A3
=
=
.
Отметим, что матрицы
и
являются
перестановочными. Пример. Вычислить
определитель
.
=
-1
=
-1(6 – 4) – 1(9 – 1) + 2(12 – 2) = -2 – 8 + 20 = 10.
=
=
2(0 – 2) – 1(0 – 6) = 2.
=
=
2(-4) – 3(-6) = -8 + 18 = 10. Значение определителя:
-10 + 6 – 40 = -44.
Определение 14.5 Пусть
--
матрица размеров
.
Тогда транспонированной матрицей
называется
такая матрица
размеров
,
что
,
,
.
Транспонированная матрица
обозначается
или
.
Операция транспонирования заключается
в том, что строки и столбцы в исходной
матрице меняются ролями. В транспонированной
матрице первым столбцом служит первая
строка исходной матрицы, вторым
столбцом -- вторая строка исходной
матрицы и т.д. Например,
При
транспонировании матрицы определитель
не меняется, то есть
.
