background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Treść wykładu

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Własności wyznacznika.

Układy Cramera.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja macierzy

Niech K będzie ciałem (najczęściej R lub C).

Jeżeli każdej uporządkowanej parze liczb naturalnych (i , j ),
¬ i ¬ m, 1 ¬ j ¬ n jest przyporządkowany dokładnie jeden
element a

ij

ciała K,

to mówimy, że jest określona

macierz prostokątna

= [a

ij

] typu

m × n.
Macierz zapisujemy w postaci tablicy, np.:

=




a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

m1

a

m2

· · ·

a

mn




.

Rzędy poziome tej tablicy nazywamy

wierszami

, a rzędy pionowe

kolumnami

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja macierzy

Niech K będzie ciałem (najczęściej R lub C).
Jeżeli każdej uporządkowanej parze liczb naturalnych (i , j ),
¬ i ¬ m, 1 ¬ j ¬ n jest przyporządkowany dokładnie jeden
element a

ij

ciała K,

to mówimy, że jest określona

macierz prostokątna

= [a

ij

] typu

m × n.
Macierz zapisujemy w postaci tablicy, np.:

=




a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

m1

a

m2

· · ·

a

mn




.

Rzędy poziome tej tablicy nazywamy

wierszami

, a rzędy pionowe

kolumnami

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja macierzy

Niech K będzie ciałem (najczęściej R lub C).
Jeżeli każdej uporządkowanej parze liczb naturalnych (i , j ),
¬ i ¬ m, 1 ¬ j ¬ n jest przyporządkowany dokładnie jeden
element a

ij

ciała K,

to mówimy, że jest określona

macierz prostokątna

= [a

ij

] typu

m × n.

Macierz zapisujemy w postaci tablicy, np.:

=




a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

m1

a

m2

· · ·

a

mn




.

Rzędy poziome tej tablicy nazywamy

wierszami

, a rzędy pionowe

kolumnami

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja macierzy

Niech K będzie ciałem (najczęściej R lub C).
Jeżeli każdej uporządkowanej parze liczb naturalnych (i , j ),
¬ i ¬ m, 1 ¬ j ¬ n jest przyporządkowany dokładnie jeden
element a

ij

ciała K,

to mówimy, że jest określona

macierz prostokątna

= [a

ij

] typu

m × n.
Macierz zapisujemy w postaci tablicy, np.:

=




a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

m1

a

m2

· · ·

a

mn




.

Rzędy poziome tej tablicy nazywamy

wierszami

, a rzędy pionowe

kolumnami

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja macierzy

Niech K będzie ciałem (najczęściej R lub C).
Jeżeli każdej uporządkowanej parze liczb naturalnych (i , j ),
¬ i ¬ m, 1 ¬ j ¬ n jest przyporządkowany dokładnie jeden
element a

ij

ciała K,

to mówimy, że jest określona

macierz prostokątna

= [a

ij

] typu

m × n.
Macierz zapisujemy w postaci tablicy, np.:

=




a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

m1

a

m2

· · ·

a

mn




.

Rzędy poziome tej tablicy nazywamy

wierszami

, a rzędy pionowe

kolumnami

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Rodzaje macierzy

Gdy macierz nazywamy

kwadratową

.

O elementach a

ii

macierzy kwadratowej mówimy, że tworzą

przekątną główną

.

=




2

4

0

9

6

4

5

1

1

1

3

5

9

8

7

6




.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Rodzaje macierzy

Gdy macierz nazywamy

kwadratową

.

O elementach a

ii

macierzy kwadratowej mówimy, że tworzą

przekątną główną

.

=




2

4

0

9

6

4

5

1

1

1

3

5

9

8

7

6




.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Rodzaje macierzy

Gdy macierz nazywamy

kwadratową

.

O elementach a

ii

macierzy kwadratowej mówimy, że tworzą

przekątną główną

.

=




2

4

0

9

6

4

5

1

1

1

3

5

9

8

7

6




.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Rodzaje macierzy

Macierz, w której a

ij

= 0 dla i < j (odpowiednio: a

ij

= 0 dla i > j )

nazywamy

dolnotrójkątną

(odpowiednio:

górnotrójkątną

).

=




2

0

0

0

6

4

0

0

0

1

3

0

9

8

7

6




.

Jeśli a

ij

= 0 dla i 6, to macierz nazywamy

diagonalną

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Rodzaje macierzy

Macierz, w której a

ij

= 0 dla i < j (odpowiednio: a

ij

= 0 dla i > j )

nazywamy

dolnotrójkątną

(odpowiednio:

górnotrójkątną

).

=




2

0

0

0

6

4

0

0

0

1

3

0

9

8

7

6




.

Jeśli a

ij

= 0 dla i 6, to macierz nazywamy

diagonalną

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Rodzaje macierzy

Macierz, w której a

ij

= 0 dla i < j (odpowiednio: a

ij

= 0 dla i > j )

nazywamy

dolnotrójkątną

(odpowiednio:

górnotrójkątną

).

=




2

0

0

0

6

4

0

0

0

1

3

0

9

8

7

6




.

Jeśli a

ij

= 0 dla i 6, to macierz nazywamy

diagonalną

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Macierz transponowana

Jeśli w macierzy zamienimy wiersze z kolumnami, to otrzymamy
macierz, którą nazywamy macierzą

transponowaną

macierzy i

oznaczamy A

T

.

Jeśli = [a

ij

] jest typu m × n, to A

T

= [a

ji

] jest typu n × m.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Macierz transponowana

Jeśli w macierzy zamienimy wiersze z kolumnami, to otrzymamy
macierz, którą nazywamy macierzą

transponowaną

macierzy i

oznaczamy A

T

.

Jeśli = [a

ij

] jest typu m × n, to A

T

= [a

ji

] jest typu n × m.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Macierz transponowana

=


1

0

3

2

2

3

0

4

0

5

1 5


,

A

T

=




1

2

0

0

3

5

3

0

1

2

4

5




.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Macierz transponowana

=


1

0

3

2

2

3

0

4

0

5

1 5


,

A

T

=




1

2

0

0

3

5

3

0

1

2

4

5




.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dodawanie macierzy

Sumę dwóch m-wierszowych i n-kolumnowych macierzy
= [a

ij

] i = [b

ij

]

otrzymujemy po dodaniu odpowiadających

sobie wyrazów:

= [a

ij

b

ij

].

Działanie to jest łączne, przemienne, i ma element neutralny (O
oznacza macierz, której wszystkie elementy są zerami):

A,

oraz dla każdej macierzy istnieje element odwrotny względem
dodawania.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dodawanie macierzy

Sumę dwóch m-wierszowych i n-kolumnowych macierzy
= [a

ij

] i = [b

ij

] otrzymujemy po dodaniu odpowiadających

sobie wyrazów:

= [a

ij

b

ij

].

Działanie to jest łączne, przemienne, i ma element neutralny (O
oznacza macierz, której wszystkie elementy są zerami):

A,

oraz dla każdej macierzy istnieje element odwrotny względem
dodawania.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dodawanie macierzy

Sumę dwóch m-wierszowych i n-kolumnowych macierzy
= [a

ij

] i = [b

ij

] otrzymujemy po dodaniu odpowiadających

sobie wyrazów:

= [a

ij

b

ij

].

Działanie to jest łączne, przemienne, i ma element neutralny (O
oznacza macierz, której wszystkie elementy są zerami):

A,

oraz dla każdej macierzy istnieje element odwrotny względem
dodawania.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dodawanie macierzy

Sumę dwóch m-wierszowych i n-kolumnowych macierzy
= [a

ij

] i = [b

ij

] otrzymujemy po dodaniu odpowiadających

sobie wyrazów:

= [a

ij

b

ij

].

Działanie to jest łączne,

przemienne, i ma element neutralny (O

oznacza macierz, której wszystkie elementy są zerami):

A,

oraz dla każdej macierzy istnieje element odwrotny względem
dodawania.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dodawanie macierzy

Sumę dwóch m-wierszowych i n-kolumnowych macierzy
= [a

ij

] i = [b

ij

] otrzymujemy po dodaniu odpowiadających

sobie wyrazów:

= [a

ij

b

ij

].

Działanie to jest łączne, przemienne,

i ma element neutralny (O

oznacza macierz, której wszystkie elementy są zerami):

A,

oraz dla każdej macierzy istnieje element odwrotny względem
dodawania.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dodawanie macierzy

Sumę dwóch m-wierszowych i n-kolumnowych macierzy
= [a

ij

] i = [b

ij

] otrzymujemy po dodaniu odpowiadających

sobie wyrazów:

= [a

ij

b

ij

].

Działanie to jest łączne, przemienne, i ma element neutralny (O
oznacza macierz, której wszystkie elementy są zerami):

A,

oraz dla każdej macierzy istnieje element odwrotny względem
dodawania.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dodawanie macierzy

Sumę dwóch m-wierszowych i n-kolumnowych macierzy
= [a

ij

] i = [b

ij

] otrzymujemy po dodaniu odpowiadających

sobie wyrazów:

= [a

ij

b

ij

].

Działanie to jest łączne, przemienne, i ma element neutralny (O
oznacza macierz, której wszystkie elementy są zerami):

A,

oraz dla każdej macierzy istnieje element odwrotny względem
dodawania.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Mnożenie macierzy przez liczbę

Iloczyn cmacierzy przez skalar c ∈ K określamy jako macierz
[ca

ij

].

Oczywiście

1·A,

c(A) = (cd )A,

()cA,

c(B) = ccB.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Mnożenie macierzy przez liczbę

Iloczyn cmacierzy przez skalar c ∈ K określamy jako macierz
[ca

ij

]. Oczywiście

1·A,

c(A) = (cd )A,

()cA,

c(B) = ccB.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Mnożenie macierzy przez liczbę

Iloczyn cmacierzy przez skalar c ∈ K określamy jako macierz
[ca

ij

]. Oczywiście

1·A,

c(A) = (cd )A,

()cA,

c(B) = ccB.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Mnożenie macierzy przez liczbę

Iloczyn cmacierzy przez skalar c ∈ K określamy jako macierz
[ca

ij

]. Oczywiście

1·A,

c(A) = (cd )A,

()cA,

c(B) = ccB.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Mnożenie macierzy przez liczbę

Iloczyn cmacierzy przez skalar c ∈ K określamy jako macierz
[ca

ij

]. Oczywiście

1·A,

c(A) = (cd )A,

()cA,

c(B) = ccB.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy

Niech A(m × n) i B(n × p) będą macierzami.

Iloczynem

AB

nazywamy macierz C(m × p) taką, że

c

ik

=

n

X

=1

a

ij

b

jk

.

Warunkiem istnienia iloczynu AB jest, by macierz miała tyle
kolumn, ile macierz ma wierszy.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy

Niech A(m × n) i B(n × p) będą macierzami.

Iloczynem

AB

nazywamy macierz C(m × p)

taką, że

c

ik

=

n

X

=1

a

ij

b

jk

.

Warunkiem istnienia iloczynu AB jest, by macierz miała tyle
kolumn, ile macierz ma wierszy.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy

Niech A(m × n) i B(n × p) będą macierzami.

Iloczynem

AB

nazywamy macierz C(m × p) taką, że

c

ik

=

n

X

=1

a

ij

b

jk

.

Warunkiem istnienia iloczynu AB jest, by macierz miała tyle
kolumn, ile macierz ma wierszy.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy

Niech A(m × n) i B(n × p) będą macierzami.

Iloczynem

AB

nazywamy macierz C(m × p) taką, że

c

ik

=

n

X

=1

a

ij

b

jk

.

Warunkiem istnienia iloczynu AB jest,

by macierz miała tyle

kolumn, ile macierz ma wierszy.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy

Niech A(m × n) i B(n × p) będą macierzami.

Iloczynem

AB

nazywamy macierz C(m × p) taką, że

c

ik

=

n

X

=1

a

ij

b

jk

.

Warunkiem istnienia iloczynu AB jest, by macierz miała tyle
kolumn, ile macierz ma wierszy.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Macierz jednostkowa

Macierz

=




1

0

. . .

0

0

1

. . .

0

. . . . . . . . . . . .

0

0

. . .

1




.

nazywamy

macierzą jednostkową

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy – własności

1) Mnożenie macierzy jest łączne,

tj. (AB)A(BC).

2) Dla macierzy typu (m × n) i macierzy stopnia mamy
AI A.
3) Mnożenie macierzy jest rozdzielne względem dodawania, tj.

(B· AC BC,

A(C) = AB AC.

4) (aA· a(AB), a(b(A)) = (ab)(A).
5) Iloczyn macierzy transponujemy według wzoru

(AB)

T

B

T

A

T

.

Mnożenie macierzy na ogół nie jest przemienne.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy – własności

1) Mnożenie macierzy jest łączne, tj. (AB)A(BC).

2) Dla macierzy typu (m × n) i macierzy stopnia mamy
AI A.
3) Mnożenie macierzy jest rozdzielne względem dodawania, tj.

(B· AC BC,

A(C) = AB AC.

4) (aA· a(AB), a(b(A)) = (ab)(A).
5) Iloczyn macierzy transponujemy według wzoru

(AB)

T

B

T

A

T

.

Mnożenie macierzy na ogół nie jest przemienne.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy – własności

1) Mnożenie macierzy jest łączne, tj. (AB)A(BC).
2) Dla macierzy typu (m × n) i macierzy stopnia mamy
AI A.

3) Mnożenie macierzy jest rozdzielne względem dodawania, tj.

(B· AC BC,

A(C) = AB AC.

4) (aA· a(AB), a(b(A)) = (ab)(A).
5) Iloczyn macierzy transponujemy według wzoru

(AB)

T

B

T

A

T

.

Mnożenie macierzy na ogół nie jest przemienne.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy – własności

1) Mnożenie macierzy jest łączne, tj. (AB)A(BC).
2) Dla macierzy typu (m × n) i macierzy stopnia mamy
AI A.
3) Mnożenie macierzy jest rozdzielne względem dodawania,

tj.

(B· AC BC,

A(C) = AB AC.

4) (aA· a(AB), a(b(A)) = (ab)(A).
5) Iloczyn macierzy transponujemy według wzoru

(AB)

T

B

T

A

T

.

Mnożenie macierzy na ogół nie jest przemienne.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy – własności

1) Mnożenie macierzy jest łączne, tj. (AB)A(BC).
2) Dla macierzy typu (m × n) i macierzy stopnia mamy
AI A.
3) Mnożenie macierzy jest rozdzielne względem dodawania, tj.

(B· AC BC,

A(C) = AB AC.

4) (aA· a(AB), a(b(A)) = (ab)(A).
5) Iloczyn macierzy transponujemy według wzoru

(AB)

T

B

T

A

T

.

Mnożenie macierzy na ogół nie jest przemienne.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy – własności

1) Mnożenie macierzy jest łączne, tj. (AB)A(BC).
2) Dla macierzy typu (m × n) i macierzy stopnia mamy
AI A.
3) Mnożenie macierzy jest rozdzielne względem dodawania, tj.

(B· AC BC,

A(C) = AB AC.

4) (aA· a(AB), a(b(A)) = (ab)(A).

5) Iloczyn macierzy transponujemy według wzoru

(AB)

T

B

T

A

T

.

Mnożenie macierzy na ogół nie jest przemienne.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy – własności

1) Mnożenie macierzy jest łączne, tj. (AB)A(BC).
2) Dla macierzy typu (m × n) i macierzy stopnia mamy
AI A.
3) Mnożenie macierzy jest rozdzielne względem dodawania, tj.

(B· AC BC,

A(C) = AB AC.

4) (aA· a(AB), a(b(A)) = (ab)(A).
5) Iloczyn macierzy transponujemy według wzoru

(AB)

T

B

T

A

T

.

Mnożenie macierzy na ogół nie jest przemienne.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Iloczyn macierzy – własności

1) Mnożenie macierzy jest łączne, tj. (AB)A(BC).
2) Dla macierzy typu (m × n) i macierzy stopnia mamy
AI A.
3) Mnożenie macierzy jest rozdzielne względem dodawania, tj.

(B· AC BC,

A(C) = AB AC.

4) (aA· a(AB), a(b(A)) = (ab)(A).
5) Iloczyn macierzy transponujemy według wzoru

(AB)

T

B

T

A

T

.

Mnożenie macierzy na ogół nie jest przemienne.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja wyznacznika

1) Jeżeli = [a] jest macierzą stopnia 1, to jej wyznacznikiem
nazywamy liczbę a.

Piszemy

det a

lub

|Aa.

2) Jeżeli

=

"

a

11

a

12

a

21

a

22

#

jest macierzą stopnia 2, to jej wyznacznikiem nazywamy liczbę

det a

11

a

22

− a

12

a

21

.

Piszemy także





a

11

a

12

a

21

a

22





a

11

a

22

− a

12

a

21

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja wyznacznika

1) Jeżeli = [a] jest macierzą stopnia 1, to jej wyznacznikiem
nazywamy liczbę a.
Piszemy

det a

lub

|Aa.

2) Jeżeli

=

"

a

11

a

12

a

21

a

22

#

jest macierzą stopnia 2, to jej wyznacznikiem nazywamy liczbę

det a

11

a

22

− a

12

a

21

.

Piszemy także





a

11

a

12

a

21

a

22





a

11

a

22

− a

12

a

21

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja wyznacznika

1) Jeżeli = [a] jest macierzą stopnia 1, to jej wyznacznikiem
nazywamy liczbę a.
Piszemy

det a

lub

|Aa.

2) Jeżeli

=

"

a

11

a

12

a

21

a

22

#

jest macierzą stopnia 2,

to jej wyznacznikiem nazywamy liczbę

det a

11

a

22

− a

12

a

21

.

Piszemy także





a

11

a

12

a

21

a

22





a

11

a

22

− a

12

a

21

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja wyznacznika

1) Jeżeli = [a] jest macierzą stopnia 1, to jej wyznacznikiem
nazywamy liczbę a.
Piszemy

det a

lub

|Aa.

2) Jeżeli

=

"

a

11

a

12

a

21

a

22

#

jest macierzą stopnia 2, to jej wyznacznikiem nazywamy liczbę

det a

11

a

22

− a

12

a

21

.

Piszemy także





a

11

a

12

a

21

a

22





a

11

a

22

− a

12

a

21

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja wyznacznika

1) Jeżeli = [a] jest macierzą stopnia 1, to jej wyznacznikiem
nazywamy liczbę a.
Piszemy

det a

lub

|Aa.

2) Jeżeli

=

"

a

11

a

12

a

21

a

22

#

jest macierzą stopnia 2, to jej wyznacznikiem nazywamy liczbę

det a

11

a

22

− a

12

a

21

.

Piszemy także





a

11

a

12

a

21

a

22





a

11

a

22

− a

12

a

21

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja wyznacznika

3) Jeżeli

=




a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

a

n2

· · ·

a

nn




jest macierzą stopnia n,

M

ik

oznacza wyznacznik stopnia n − 1 powstały przez skreślenie w

macierzy -tego wiersza i k-tej kolumny,
A

ik

= (1)

+k

M

ik

,

to określamy

det =

n

X

k=1

a

1k

A

1k

Tę równość nazywamy

rozwinięciem Laplace’a

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja wyznacznika

3) Jeżeli

=




a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

a

n2

· · ·

a

nn




jest macierzą stopnia n,
M

ik

oznacza wyznacznik stopnia n − 1 powstały przez skreślenie w

macierzy -tego wiersza i k-tej kolumny,

A

ik

= (1)

+k

M

ik

,

to określamy

det =

n

X

k=1

a

1k

A

1k

Tę równość nazywamy

rozwinięciem Laplace’a

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja wyznacznika

3) Jeżeli

=




a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

a

n2

· · ·

a

nn




jest macierzą stopnia n,
M

ik

oznacza wyznacznik stopnia n − 1 powstały przez skreślenie w

macierzy -tego wiersza i k-tej kolumny,
A

ik

= (1)

+k

M

ik

,

to określamy

det =

n

X

k=1

a

1k

A

1k

Tę równość nazywamy

rozwinięciem Laplace’a

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja wyznacznika

3) Jeżeli

=




a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

a

n2

· · ·

a

nn




jest macierzą stopnia n,
M

ik

oznacza wyznacznik stopnia n − 1 powstały przez skreślenie w

macierzy -tego wiersza i k-tej kolumny,
A

ik

= (1)

+k

M

ik

,

to określamy

det =

n

X

k=1

a

1k

A

1k

Tę równość nazywamy

rozwinięciem Laplace’a

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Definicja wyznacznika

3) Jeżeli

=




a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

a

n2

· · ·

a

nn




jest macierzą stopnia n,
M

ik

oznacza wyznacznik stopnia n − 1 powstały przez skreślenie w

macierzy -tego wiersza i k-tej kolumny,
A

ik

= (1)

+k

M

ik

,

to określamy

det =

n

X

k=1

a

1k

A

1k

Tę równość nazywamy

rozwinięciem Laplace’a

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Liczbę M

ik

nazywamy

podwyznacznikiem

lub

minorem

macierzy

A, natomiast A

ik

— to

dopełnienie algebraiczne

elementu a

ik

macierzy A.

Piszemy także:

det =









a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

12

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

a

n2

· · ·

a

nn









.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Liczbę M

ik

nazywamy

podwyznacznikiem

lub

minorem

macierzy

A, natomiast A

ik

— to

dopełnienie algebraiczne

elementu a

ik

macierzy A.
Piszemy także:

det =









a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

12

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

a

n2

· · ·

a

nn









.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Twierdzenie Laplace’a

Twierdzenie

Dla dowolnego ¬ i ¬ n:

det =

n

X

=1

a

ij

A

ij

(rozwinięcie Laplace’a według i -tego wiersza) oraz

det =

n

X

=1

a

ij

A

ij

(rozwinięcie Laplace’a według j -tej kolumny).

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Twierdzenie Laplace’a

Twierdzenie

Dla dowolnego ¬ i ¬ n:

det =

n

X

=1

a

ij

A

ij

(rozwinięcie Laplace’a według i -tego wiersza)

oraz

det =

n

X

=1

a

ij

A

ij

(rozwinięcie Laplace’a według j -tej kolumny).

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Twierdzenie Laplace’a

Twierdzenie

Dla dowolnego ¬ i ¬ n:

det =

n

X

=1

a

ij

A

ij

(rozwinięcie Laplace’a według i -tego wiersza) oraz

det =

n

X

=1

a

ij

A

ij

(rozwinięcie Laplace’a według j -tej kolumny).

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Twierdzenie Laplace’a

Twierdzenie

Dla dowolnego ¬ i ¬ n:

det =

n

X

=1

a

ij

A

ij

(rozwinięcie Laplace’a według i -tego wiersza) oraz

det =

n

X

=1

a

ij

A

ij

(rozwinięcie Laplace’a według j -tej kolumny).

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Wyznacznik:







1

2

3

4

5

6

1







można rozwinąć według pierwszego wiersza, otrzymując:

· (1)

2

·





5

6

1





+

· (1)

3

·





4

6

1





+

+

· (1)

4

·





4

5

1





. . .

Ten sam wyznacznik można rozwinąć według drugiej kolumny:

· (1)

3

·





4

6

1





+

· (1)

4

·





1

3

1





+

+

(1) · (1)

5

·





1

3

4 6





. . .

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Wyznacznik:







1

2

3

4

5

6

1







można rozwinąć według pierwszego wiersza, otrzymując:

· (1)

2

·





5

6

1





+

· (1)

3

·





4

6

1





+

+

· (1)

4

·





4

5

1





. . .

Ten sam wyznacznik można rozwinąć według drugiej kolumny:

· (1)

3

·





4

6

1





+

· (1)

4

·





1

3

1





+

+

(1) · (1)

5

·





1

3

4 6





. . .

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Wyznacznik:







1

2

3

4

5

6

1







można rozwinąć według pierwszego wiersza, otrzymując:

· (1)

2

·





5

6

1





+

· (1)

3

·





4

6

1





+

+

· (1)

4

·





4

5

1





. . .

Ten sam wyznacznik można rozwinąć według drugiej kolumny:

· (1)

3

·





4

6

1





+

· (1)

4

·





1

3

1





+

+

(1) · (1)

5

·





1

3

4 6





. . .

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Wyznacznik:







1

2

3

4

5

6

1







można rozwinąć według pierwszego wiersza, otrzymując:

· (1)

2

·





5

6

1





+

· (1)

3

·





4

6

1





+

+

· (1)

4

·





4

5

1





. . .

Ten sam wyznacznik można rozwinąć według drugiej kolumny:

· (1)

3

·





4

6

1





+

· (1)

4

·





1

3

1





+

+

(1) · (1)

5

·





1

3

4 6





. . .

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Wyznacznik:







1

2

3

4

5

6

1







można rozwinąć według pierwszego wiersza, otrzymując:

· (1)

2

·





5

6

1





+

· (1)

3

·





4

6

1





+

+

· (1)

4

·





4

5

1





. . .

Ten sam wyznacznik można rozwinąć według drugiej kolumny:

· (1)

3

·





4

6

1





+

· (1)

4

·





1

3

1





+

+

(1) · (1)

5

·





1

3

4 6





. . .

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Wyznacznik:







1

2

3

4

5

6

1







można rozwinąć według pierwszego wiersza, otrzymując:

· (1)

2

·





5

6

1





+

· (1)

3

·





4

6

1





+

+

· (1)

4

·





4

5

1





. . .

Ten sam wyznacznik można rozwinąć według drugiej kolumny:

· (1)

3

·





4

6

1





+

· (1)

4

·





1

3

1





+

+

(1) · (1)

5

·





1

3

4 6





. . .

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Wyznacznik:







1

2

3

4

5

6

1







można rozwinąć według pierwszego wiersza, otrzymując:

· (1)

2

·





5

6

1





+

· (1)

3

·





4

6

1





+

+

· (1)

4

·





4

5

1





. . .

Ten sam wyznacznik można rozwinąć według drugiej kolumny:

· (1)

3

·





4

6

1





+

· (1)

4

·





1

3

1





+

+

(1) · (1)

5

·





1

3

4 6





. . .

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Wyznacznik:







1

2

3

4

5

6

1







można rozwinąć według pierwszego wiersza, otrzymując:

· (1)

2

·





5

6

1





+

· (1)

3

·





4

6

1





+

+

· (1)

4

·





4

5

1





. . .

Ten sam wyznacznik można rozwinąć według drugiej kolumny:

· (1)

3

·





4

6

1





+

· (1)

4

·





1

3

1





+

+

(1) · (1)

5

·





1

3

4 6





. . .

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Wyznacznik:







1

2

3

4

5

6

1







można rozwinąć według pierwszego wiersza, otrzymując:

· (1)

2

·





5

6

1





+

· (1)

3

·





4

6

1





+

+

· (1)

4

·





4

5

1





. . .

Ten sam wyznacznik można rozwinąć według drugiej kolumny:

· (1)

3

·





4

6

1





+

· (1)

4

·





1

3

1





+

+

(1) · (1)

5

·





1

3

4 6





. . .

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Korzystnie jest rozwijać wyznacznik według wiersza (kolumny) z
dużą liczbą zer.









4

2

3

0

4

0

5 6

2

1 0

0

0

2 0









= 6 · (1)

6

·







4

2

3

2

1

0

0

2







=

=

· (2) · (1)

6

·





4

2

2

3





− 12(12 + 4) = 96.

Rozwinęliśmy według IV kolumny; równie dobre byłoby rozwinięcie
według IV wiersza.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Korzystnie jest rozwijać wyznacznik według wiersza (kolumny) z
dużą liczbą zer.









4

2

3

0

4

0

5 6

2

1 0

0

0

2 0









=

· (1)

6

·







4

2

3

2

1

0

0

2







=

=

· (2) · (1)

6

·





4

2

2

3





− 12(12 + 4) = 96.

Rozwinęliśmy według IV kolumny; równie dobre byłoby rozwinięcie
według IV wiersza.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Korzystnie jest rozwijać wyznacznik według wiersza (kolumny) z
dużą liczbą zer.









4

2

3

0

4

0

5 6

2

1 0

0

0

2 0









= 6 · (1)

6

·







4

2

3

2

1

0

0

2







=

=

· (2) · (1)

6

·





4

2

2

3





− 12(12 + 4) = 96.

Rozwinęliśmy według IV kolumny; równie dobre byłoby rozwinięcie
według IV wiersza.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Korzystnie jest rozwijać wyznacznik według wiersza (kolumny) z
dużą liczbą zer.









4

2

3

0

4

0

5 6

2

1 0

0

0

2 0









= 6 · (1)

6

·







4

2

3

2

1

0

0

2







=

=

· (2) · (1)

6

·





4

2

2

3





=

− 12(12 + 4) = 96.

Rozwinęliśmy według IV kolumny; równie dobre byłoby rozwinięcie
według IV wiersza.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Korzystnie jest rozwijać wyznacznik według wiersza (kolumny) z
dużą liczbą zer.









4

2

3

0

4

0

5 6

2

1 0

0

0

2 0









= 6 · (1)

6

·







4

2

3

2

1

0

0

2







=

=

· (2) · (1)

6

·





4

2

2

3





=

− 12(12 + 4) = 96.

Rozwinęliśmy według IV kolumny; równie dobre byłoby rozwinięcie
według IV wiersza.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Korzystnie jest rozwijać wyznacznik według wiersza (kolumny) z
dużą liczbą zer.









4

2

3

0

4

0

5 6

2

1 0

0

0

2 0









= 6 · (1)

6

·







4

2

3

2

1

0

0

2







=

=

· (2) · (1)

6

·





4

2

2

3





=

− 12(12 + 4) = 96.

Rozwinęliśmy według IV kolumny; równie dobre byłoby rozwinięcie
według IV wiersza.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Własności wyznacznika

1) Wyznacznik macierzy dolnotrójkątnej (górnotrójkątnej,
diagonalnej) jest iloczynem elementów przekątnej głównej.
2) Wyznacznik macierzy równy jest wyznacznikowi macierzy A

T

,

det = det A

T

.

3) Jeżeli macierz ma wiersz (kolumnę) złożony z samych zer, to
det = 0.
4) Zamiana dwóch wierszy (kolumn) macierzy zmienia znak jej
wyznacznika.
5) Jeżeli dwa wiersze (dwie kolumny) wyznacznika macierzy 
równe, to det = 0.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Własności wyznacznika

1) Wyznacznik macierzy dolnotrójkątnej (górnotrójkątnej,
diagonalnej) jest iloczynem elementów przekątnej głównej.

2) Wyznacznik macierzy równy jest wyznacznikowi macierzy A

T

,

det = det A

T

.

3) Jeżeli macierz ma wiersz (kolumnę) złożony z samych zer, to
det = 0.
4) Zamiana dwóch wierszy (kolumn) macierzy zmienia znak jej
wyznacznika.
5) Jeżeli dwa wiersze (dwie kolumny) wyznacznika macierzy 
równe, to det = 0.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Własności wyznacznika

1) Wyznacznik macierzy dolnotrójkątnej (górnotrójkątnej,
diagonalnej) jest iloczynem elementów przekątnej głównej.
2) Wyznacznik macierzy równy jest wyznacznikowi macierzy A

T

,

det = det A

T

.

3) Jeżeli macierz ma wiersz (kolumnę) złożony z samych zer, to
det = 0.
4) Zamiana dwóch wierszy (kolumn) macierzy zmienia znak jej
wyznacznika.
5) Jeżeli dwa wiersze (dwie kolumny) wyznacznika macierzy 
równe, to det = 0.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Własności wyznacznika

1) Wyznacznik macierzy dolnotrójkątnej (górnotrójkątnej,
diagonalnej) jest iloczynem elementów przekątnej głównej.
2) Wyznacznik macierzy równy jest wyznacznikowi macierzy A

T

,

det = det A

T

.

3) Jeżeli macierz ma wiersz (kolumnę) złożony z samych zer, to
det = 0.

4) Zamiana dwóch wierszy (kolumn) macierzy zmienia znak jej
wyznacznika.
5) Jeżeli dwa wiersze (dwie kolumny) wyznacznika macierzy 
równe, to det = 0.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Własności wyznacznika

1) Wyznacznik macierzy dolnotrójkątnej (górnotrójkątnej,
diagonalnej) jest iloczynem elementów przekątnej głównej.
2) Wyznacznik macierzy równy jest wyznacznikowi macierzy A

T

,

det = det A

T

.

3) Jeżeli macierz ma wiersz (kolumnę) złożony z samych zer, to
det = 0.
4) Zamiana dwóch wierszy (kolumn) macierzy zmienia znak jej
wyznacznika.

5) Jeżeli dwa wiersze (dwie kolumny) wyznacznika macierzy 
równe, to det = 0.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Własności wyznacznika

1) Wyznacznik macierzy dolnotrójkątnej (górnotrójkątnej,
diagonalnej) jest iloczynem elementów przekątnej głównej.
2) Wyznacznik macierzy równy jest wyznacznikowi macierzy A

T

,

det = det A

T

.

3) Jeżeli macierz ma wiersz (kolumnę) złożony z samych zer, to
det = 0.
4) Zamiana dwóch wierszy (kolumn) macierzy zmienia znak jej
wyznacznika.
5) Jeżeli dwa wiersze (dwie kolumny) wyznacznika macierzy 
równe, to det = 0.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Własności wyznacznika

6) Wspólny czynnik wszystkich elementów jednego wiersza (jednej
kolumny) można wynieść przed znak wyznacznika.

7) Jeżeli dwa wiersze (dwie kolumny) wyznacznika macierzy 
proporcjonalne, to det = 0.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Własności wyznacznika

6) Wspólny czynnik wszystkich elementów jednego wiersza (jednej
kolumny) można wynieść przed znak wyznacznika.
7) Jeżeli dwa wiersze (dwie kolumny) wyznacznika macierzy 
proporcjonalne, to det = 0.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

8)













a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

1

a

1

a

2

a

2

· · ·

a

in

a

in

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

a

n2

· · ·

a

nn













=

=













a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

1

a

2

· · ·

a

in

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

a

n2

· · ·

a

nn













+













a

11

a

12

· · ·

a

1n

a

21

a

22

· · ·

a

2n

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

1

a

2

· · ·

a

in

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

a

n2

· · ·

a

nn

.













Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Własności wyznacznika

9) Jeżeli do elementów jednego wiersza (jednej kolumny)
wyznacznika dodamy odpowiednie elementy innego wiersza (innej
kolumny) pomnożone przez dowolną liczbę, to wartość
wyznacznika nie ulegnie zmianie.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Równanie postaci:

a

1

x

1

a

2

x

2

. . . a

n

x

n

b

nazywamy

równaniem liniowym o niewiadomych

x

1

, x

2

, . . . , x

n

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem

tego

równania,
jeśli jest

a

1

s

1

a

2

s

2

. . . a

n

s

n

b.

Skończony zbiór równań liniowych o niewiadomych x

1

, x

2

, . . . , x

n

nazywa się

układem równań liniowych

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem układu

, jeśli

jest rozwiązaniem każdego równania tego układu.
Układ, który nie ma rozwiązań, nazywamy

sprzecznym

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Równanie postaci:

a

1

x

1

a

2

x

2

. . . a

n

x

n

b

nazywamy

równaniem liniowym o niewiadomych

x

1

, x

2

, . . . , x

n

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem

tego

równania,
jeśli jest

a

1

s

1

a

2

s

2

. . . a

n

s

n

b.

Skończony zbiór równań liniowych o niewiadomych x

1

, x

2

, . . . , x

n

nazywa się

układem równań liniowych

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem układu

, jeśli

jest rozwiązaniem każdego równania tego układu.
Układ, który nie ma rozwiązań, nazywamy

sprzecznym

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Równanie postaci:

a

1

x

1

a

2

x

2

. . . a

n

x

n

b

nazywamy

równaniem liniowym o niewiadomych

x

1

, x

2

, . . . , x

n

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem

tego

równania,
jeśli jest

a

1

s

1

a

2

s

2

. . . a

n

s

n

b.

Skończony zbiór równań liniowych o niewiadomych x

1

, x

2

, . . . , x

n

nazywa się

układem równań liniowych

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem układu

, jeśli

jest rozwiązaniem każdego równania tego układu.
Układ, który nie ma rozwiązań, nazywamy

sprzecznym

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Równanie postaci:

a

1

x

1

a

2

x

2

. . . a

n

x

n

b

nazywamy

równaniem liniowym o niewiadomych

x

1

, x

2

, . . . , x

n

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem

tego

równania,

jeśli jest

a

1

s

1

a

2

s

2

. . . a

n

s

n

b.

Skończony zbiór równań liniowych o niewiadomych x

1

, x

2

, . . . , x

n

nazywa się

układem równań liniowych

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem układu

, jeśli

jest rozwiązaniem każdego równania tego układu.
Układ, który nie ma rozwiązań, nazywamy

sprzecznym

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Równanie postaci:

a

1

x

1

a

2

x

2

. . . a

n

x

n

b

nazywamy

równaniem liniowym o niewiadomych

x

1

, x

2

, . . . , x

n

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem

tego

równania,
jeśli jest

a

1

s

1

a

2

s

2

. . . a

n

s

n

b.

Skończony zbiór równań liniowych o niewiadomych x

1

, x

2

, . . . , x

n

nazywa się

układem równań liniowych

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem układu

, jeśli

jest rozwiązaniem każdego równania tego układu.
Układ, który nie ma rozwiązań, nazywamy

sprzecznym

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Równanie postaci:

a

1

x

1

a

2

x

2

. . . a

n

x

n

b

nazywamy

równaniem liniowym o niewiadomych

x

1

, x

2

, . . . , x

n

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem

tego

równania,
jeśli jest

a

1

s

1

a

2

s

2

. . . a

n

s

n

b.

Skończony zbiór równań liniowych o niewiadomych x

1

, x

2

, . . . , x

n

nazywa się

układem równań liniowych

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem układu

, jeśli

jest rozwiązaniem każdego równania tego układu.
Układ, który nie ma rozwiązań, nazywamy

sprzecznym

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Równanie postaci:

a

1

x

1

a

2

x

2

. . . a

n

x

n

b

nazywamy

równaniem liniowym o niewiadomych

x

1

, x

2

, . . . , x

n

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem

tego

równania,
jeśli jest

a

1

s

1

a

2

s

2

. . . a

n

s

n

b.

Skończony zbiór równań liniowych o niewiadomych x

1

, x

2

, . . . , x

n

nazywa się

układem równań liniowych

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem układu

, jeśli

jest rozwiązaniem każdego równania tego układu.

Układ, który nie ma rozwiązań, nazywamy

sprzecznym

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Równanie postaci:

a

1

x

1

a

2

x

2

. . . a

n

x

n

b

nazywamy

równaniem liniowym o niewiadomych

x

1

, x

2

, . . . , x

n

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem

tego

równania,
jeśli jest

a

1

s

1

a

2

s

2

. . . a

n

s

n

b.

Skończony zbiór równań liniowych o niewiadomych x

1

, x

2

, . . . , x

n

nazywa się

układem równań liniowych

.

Ciąg liczb (s

1

, s

2

, . . . , s

n

) nazywa się

rozwiązaniem układu

, jeśli

jest rozwiązaniem każdego równania tego układu.
Układ, który nie ma rozwiązań, nazywamy

sprzecznym

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Układ Cramera

Układ równań o niewiadomych

a

11

x

1

+

a

12

x

2

+

· · ·

+

a

1n

x

n

=

b

1

a

21

x

1

+

a

22

x

2

+

· · ·

+

a

2n

x

n

=

b

2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

+

a

n2

x

2

+

· · ·

+

a

nn

x

n

=

b

n

(1)

nazywa się

układem Cramera

, jeśli

det = det[a

ij

6= 0.

Macierz nazywamy

macierzą układu

, a det A

wyznacznikiem

układu

.

Macierz spełniającą warunek det 6= 0 nazywamy

nieosobliwą

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Układ Cramera

Układ równań o niewiadomych

a

11

x

1

+

a

12

x

2

+

· · ·

+

a

1n

x

n

=

b

1

a

21

x

1

+

a

22

x

2

+

· · ·

+

a

2n

x

n

=

b

2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

+

a

n2

x

2

+

· · ·

+

a

nn

x

n

=

b

n

(1)

nazywa się

układem Cramera

, jeśli

det = det[a

ij

6= 0.

Macierz nazywamy

macierzą układu

, a det A

wyznacznikiem

układu

.

Macierz spełniającą warunek det 6= 0 nazywamy

nieosobliwą

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Układ Cramera

Układ równań o niewiadomych

a

11

x

1

+

a

12

x

2

+

· · ·

+

a

1n

x

n

=

b

1

a

21

x

1

+

a

22

x

2

+

· · ·

+

a

2n

x

n

=

b

2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

+

a

n2

x

2

+

· · ·

+

a

nn

x

n

=

b

n

(1)

nazywa się

układem Cramera

, jeśli

det = det[a

ij

6= 0.

Macierz nazywamy

macierzą układu

, a det A

wyznacznikiem

układu

.

Macierz spełniającą warunek det 6= 0 nazywamy

nieosobliwą

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Układ Cramera

Układ równań o niewiadomych

a

11

x

1

+

a

12

x

2

+

· · ·

+

a

1n

x

n

=

b

1

a

21

x

1

+

a

22

x

2

+

· · ·

+

a

2n

x

n

=

b

2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

+

a

n2

x

2

+

· · ·

+

a

nn

x

n

=

b

n

(1)

nazywa się

układem Cramera

, jeśli

det = det[a

ij

6= 0.

Macierz nazywamy

macierzą układu

, a det A

wyznacznikiem

układu

.

Macierz spełniającą warunek det 6= 0 nazywamy

nieosobliwą

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Układ Cramera

Układ równań o niewiadomych

a

11

x

1

+

a

12

x

2

+

· · ·

+

a

1n

x

n

=

b

1

a

21

x

1

+

a

22

x

2

+

· · ·

+

a

2n

x

n

=

b

2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

+

a

n2

x

2

+

· · ·

+

a

nn

x

n

=

b

n

(1)

nazywa się

układem Cramera

, jeśli

det = det[a

ij

6= 0.

Macierz nazywamy

macierzą układu

, a det A

wyznacznikiem

układu

.

Macierz spełniającą warunek det 6= 0 nazywamy

nieosobliwą

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Twierdzenie (Cramera)

Układ Cramera ma dokładnie jedno rozwiązanie.

Jest one dane wzorem:

x

k

=

det A

k

det A

(= 12, . . . , n)

(2)

gdzie macierz A

k

powstaje z macierzy przez zastąpienie k-tej

kolumny kolumną utworzoną z wyrazów b

1

, b

2

, . . . , b

n

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Twierdzenie (Cramera)

Układ Cramera ma dokładnie jedno rozwiązanie.
Jest one dane wzorem:

x

k

=

det A

k

det A

(= 12, . . . , n)

(2)

gdzie macierz A

k

powstaje z macierzy przez zastąpienie k-tej

kolumny kolumną utworzoną z wyrazów b

1

, b

2

, . . . , b

n

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Twierdzenie (Cramera)

Układ Cramera ma dokładnie jedno rozwiązanie.
Jest one dane wzorem:

x

k

=

det A

k

det A

(= 12, . . . , n)

(2)

gdzie macierz A

k

powstaje z macierzy przez zastąpienie k-tej

kolumny kolumną utworzoną z wyrazów b

1

, b

2

, . . . , b

n

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Lemat

Niech = [a

ij

będzie macierzą kwadratową, A

ij

dopełnieniem

algebraicznym elementu a

ij

.

Jeżeli i 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

kj

= 0.

Podobnie, jeśli j 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

ik

= 0.

Dowód: suma

P

n
=1

a

ij

A

kj

= 0 jest rozwinięciem Laplace’a

wyznacznika, którego -ty i k-ty wiersz jest taki sam.
Taki wyznacznik równy jest 0.
Analogicznie druga suma jest wyznacznikiem, który ma dwie
kolumny (-tą i k-tą) równe.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Lemat

Niech = [a

ij

będzie macierzą kwadratową, A

ij

dopełnieniem

algebraicznym elementu a

ij

. Jeżeli i 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

kj

= 0.

Podobnie, jeśli j 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

ik

= 0.

Dowód: suma

P

n
=1

a

ij

A

kj

= 0 jest rozwinięciem Laplace’a

wyznacznika, którego -ty i k-ty wiersz jest taki sam.
Taki wyznacznik równy jest 0.
Analogicznie druga suma jest wyznacznikiem, który ma dwie
kolumny (-tą i k-tą) równe.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Lemat

Niech = [a

ij

będzie macierzą kwadratową, A

ij

dopełnieniem

algebraicznym elementu a

ij

. Jeżeli i 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

kj

= 0.

Podobnie, jeśli j 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

ik

= 0.

Dowód: suma

P

n
=1

a

ij

A

kj

= 0 jest rozwinięciem Laplace’a

wyznacznika, którego -ty i k-ty wiersz jest taki sam.
Taki wyznacznik równy jest 0.
Analogicznie druga suma jest wyznacznikiem, który ma dwie
kolumny (-tą i k-tą) równe.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Lemat

Niech = [a

ij

będzie macierzą kwadratową, A

ij

dopełnieniem

algebraicznym elementu a

ij

. Jeżeli i 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

kj

= 0.

Podobnie, jeśli j 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

ik

= 0.

Dowód: suma

P

n
=1

a

ij

A

kj

= 0 jest rozwinięciem Laplace’a

wyznacznika, którego -ty i k-ty wiersz jest taki sam.

Taki wyznacznik równy jest 0.
Analogicznie druga suma jest wyznacznikiem, który ma dwie
kolumny (-tą i k-tą) równe.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Lemat

Niech = [a

ij

będzie macierzą kwadratową, A

ij

dopełnieniem

algebraicznym elementu a

ij

. Jeżeli i 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

kj

= 0.

Podobnie, jeśli j 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

ik

= 0.

Dowód: suma

P

n
=1

a

ij

A

kj

= 0 jest rozwinięciem Laplace’a

wyznacznika, którego -ty i k-ty wiersz jest taki sam.
Taki wyznacznik równy jest 0.

Analogicznie druga suma jest wyznacznikiem, który ma dwie
kolumny (-tą i k-tą) równe.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Lemat

Niech = [a

ij

będzie macierzą kwadratową, A

ij

dopełnieniem

algebraicznym elementu a

ij

. Jeżeli i 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

kj

= 0.

Podobnie, jeśli j 6k, to

n

X

=1

a

ij

A

ik

= 0.

Dowód: suma

P

n
=1

a

ij

A

kj

= 0 jest rozwinięciem Laplace’a

wyznacznika, którego -ty i k-ty wiersz jest taki sam.
Taki wyznacznik równy jest 0.
Analogicznie druga suma jest wyznacznikiem, który ma dwie
kolumny (-tą i k-tą) równe.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Krok 1. Wykażemy, że jeśli układ ma rozwiązanie x

1

, x

2

, . . . , x

n

,

to

x

k

=

det A

k

det A

(= 12, . . . , n).

Załóżmy, że x

1

, x

2

, . . . , x

n

jest rozwiązaniem układu.

Pomnożymy kolejne równania przez dopełnienia A

1k

, A

2k

, . . . , A

nk

elementów k-tej kolumny:

a

11

x

1

+

a

12

x

2

+

· · ·

+

a

1n

x

n

=

b

1

/ · A

1k

a

21

x

1

+

a

22

x

2

+

· · ·

+

a

2n

x

n

=

b

2

/ · A

2k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

+

a

n2

x

2

+

· · ·

+

a

nn

x

n

=

b

n

/ · A

nk

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Krok 1. Wykażemy, że jeśli układ ma rozwiązanie x

1

, x

2

, . . . , x

n

,

to

x

k

=

det A

k

det A

(= 12, . . . , n).

Załóżmy, że x

1

, x

2

, . . . , x

n

jest rozwiązaniem układu.

Pomnożymy kolejne równania przez dopełnienia A

1k

, A

2k

, . . . , A

nk

elementów k-tej kolumny:

a

11

x

1

+

a

12

x

2

+

· · ·

+

a

1n

x

n

=

b

1

/ · A

1k

a

21

x

1

+

a

22

x

2

+

· · ·

+

a

2n

x

n

=

b

2

/ · A

2k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

+

a

n2

x

2

+

· · ·

+

a

nn

x

n

=

b

n

/ · A

nk

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Krok 1. Wykażemy, że jeśli układ ma rozwiązanie x

1

, x

2

, . . . , x

n

,

to

x

k

=

det A

k

det A

(= 12, . . . , n).

Załóżmy, że x

1

, x

2

, . . . , x

n

jest rozwiązaniem układu.

Pomnożymy kolejne równania przez dopełnienia A

1k

, A

2k

, . . . , A

nk

elementów k-tej kolumny:

a

11

x

1

+

a

12

x

2

+

· · ·

+

a

1n

x

n

=

b

1

/ · A

1k

a

21

x

1

+

a

22

x

2

+

· · ·

+

a

2n

x

n

=

b

2

/ · A

2k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

+

a

n2

x

2

+

· · ·

+

a

nn

x

n

=

b

n

/ · A

nk

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Krok 1. Wykażemy, że jeśli układ ma rozwiązanie x

1

, x

2

, . . . , x

n

,

to

x

k

=

det A

k

det A

(= 12, . . . , n).

Załóżmy, że x

1

, x

2

, . . . , x

n

jest rozwiązaniem układu.

Pomnożymy kolejne równania przez dopełnienia A

1k

, A

2k

, . . . , A

nk

elementów k-tej kolumny:

a

11

x

1

+

a

12

x

2

+

· · ·

+

a

1n

x

n

=

b

1

/ · A

1k

a

21

x

1

+

a

22

x

2

+

· · ·

+

a

2n

x

n

=

b

2

/ · A

2k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

+

a

n2

x

2

+

· · ·

+

a

nn

x

n

=

b

n

/ · A

nk

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Krok 1. Wykażemy, że jeśli układ ma rozwiązanie x

1

, x

2

, . . . , x

n

,

to

x

k

=

det A

k

det A

(= 12, . . . , n).

Załóżmy, że x

1

, x

2

, . . . , x

n

jest rozwiązaniem układu.

Pomnożymy kolejne równania przez dopełnienia A

1k

, A

2k

, . . . , A

nk

elementów k-tej kolumny:

a

11

x

1

+

a

12

x

2

+

· · ·

+

a

1n

x

n

=

b

1

/ · A

1k

a

21

x

1

+

a

22

x

2

+

· · ·

+

a

2n

x

n

=

b

2

/ · A

2k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

+

a

n2

x

2

+

· · ·

+

a

nn

x

n

=

b

n

/ · A

nk

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Krok 1. Wykażemy, że jeśli układ ma rozwiązanie x

1

, x

2

, . . . , x

n

,

to

x

k

=

det A

k

det A

(= 12, . . . , n).

Załóżmy, że x

1

, x

2

, . . . , x

n

jest rozwiązaniem układu.

Pomnożymy kolejne równania przez dopełnienia A

1k

, A

2k

, . . . , A

nk

elementów k-tej kolumny:

a

11

x

1

+

a

12

x

2

+

· · ·

+

a

1n

x

n

=

b

1

/ · A

1k

a

21

x

1

+

a

22

x

2

+

· · ·

+

a

2n

x

n

=

b

2

/ · A

2k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

+

a

n2

x

2

+

· · ·

+

a

nn

x

n

=

b

n

/ · A

nk

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

a

11

x

1

· A

1k

+

a

12

x

2

· A

1k

+

· · ·

+

a

1n

x

n

· A

1k

=

b

1

A

1k

a

21

x

1

· A

2k

+

a

22

x

2

· A

2k

+

· · ·

+

a

2n

x

n

· A

2k

=

b

2

A

2k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

· A

nk

+

a

n2

x

2

· A

nk

+

· · ·

+

a

nn

x

n

· A

nk

=

b

n

A

nk

a następnie dodamy wszystkie równania stronami:

 

n

X

=1

a

1

A

ik

!

x

1

+

· · · +

 

n

X

=1

a

ik

A

ik

!

x

k

+

+

· · · +

 

n

X

=1

a

in

A

ik

!

x

n

=

n

X

=1

b

i

A

ik

(od razu pogrupowaliśmy składniki lewej strony według
niewiadomych).

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

a

11

x

1

· A

1k

+

a

12

x

2

· A

1k

+

· · ·

+

a

1n

x

n

· A

1k

=

b

1

A

1k

a

21

x

1

· A

2k

+

a

22

x

2

· A

2k

+

· · ·

+

a

2n

x

n

· A

2k

=

b

2

A

2k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

· A

nk

+

a

n2

x

2

· A

nk

+

· · ·

+

a

nn

x

n

· A

nk

=

b

n

A

nk

a następnie dodamy wszystkie równania stronami:

 

n

X

=1

a

1

A

ik

!

x

1

+

· · · +

 

n

X

=1

a

ik

A

ik

!

x

k

+

+

· · · +

 

n

X

=1

a

in

A

ik

!

x

n

=

n

X

=1

b

i

A

ik

(od razu pogrupowaliśmy składniki lewej strony według
niewiadomych).

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

a

11

x

1

· A

1k

+

a

12

x

2

· A

1k

+

· · ·

+

a

1n

x

n

· A

1k

=

b

1

A

1k

a

21

x

1

· A

2k

+

a

22

x

2

· A

2k

+

· · ·

+

a

2n

x

n

· A

2k

=

b

2

A

2k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

· A

nk

+

a

n2

x

2

· A

nk

+

· · ·

+

a

nn

x

n

· A

nk

=

b

n

A

nk

a następnie dodamy wszystkie równania stronami:

 

n

X

=1

a

1

A

ik

!

x

1

+

· · · +

 

n

X

=1

a

ik

A

ik

!

x

k

+

+

· · · +

 

n

X

=1

a

in

A

ik

!

x

n

=

n

X

=1

b

i

A

ik

(od razu pogrupowaliśmy składniki lewej strony według
niewiadomych).

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

a

11

x

1

· A

1k

+

a

12

x

2

· A

1k

+

· · ·

+

a

1n

x

n

· A

1k

=

b

1

A

1k

a

21

x

1

· A

2k

+

a

22

x

2

· A

2k

+

· · ·

+

a

2n

x

n

· A

2k

=

b

2

A

2k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a

n1

x

1

· A

nk

+

a

n2

x

2

· A

nk

+

· · ·

+

a

nn

x

n

· A

nk

=

b

n

A

nk

a następnie dodamy wszystkie równania stronami:

 

n

X

=1

a

1

A

ik

!

x

1

+

· · · +

 

n

X

=1

a

ik

A

ik

!

x

k

+

+

· · · +

 

n

X

=1

a

in

A

ik

!

x

n

=

n

X

=1

b

i

A

ik

(od razu pogrupowaliśmy składniki lewej strony według
niewiadomych).

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Na podstawie lematu wnioskujemy, że po lewej stronie tylko jeden
składnik jest niezerowy — ten zawierający x

k

.

Współczynnik przy tej niewiadomej wynosi det A.
Prawa strona jest rozwinięciem wyznacznika det A

k

. Zatem

det · x

k

= det A

k

,

skąd

x

k

=

det A

k

det A

,

= 12, . . . , n.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Na podstawie lematu wnioskujemy, że po lewej stronie tylko jeden
składnik jest niezerowy — ten zawierający x

k

.

Współczynnik przy tej niewiadomej wynosi det A.

Prawa strona jest rozwinięciem wyznacznika det A

k

. Zatem

det · x

k

= det A

k

,

skąd

x

k

=

det A

k

det A

,

= 12, . . . , n.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Na podstawie lematu wnioskujemy, że po lewej stronie tylko jeden
składnik jest niezerowy — ten zawierający x

k

.

Współczynnik przy tej niewiadomej wynosi det A.
Prawa strona jest rozwinięciem wyznacznika det A

k

.

Zatem

det · x

k

= det A

k

,

skąd

x

k

=

det A

k

det A

,

= 12, . . . , n.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Na podstawie lematu wnioskujemy, że po lewej stronie tylko jeden
składnik jest niezerowy — ten zawierający x

k

.

Współczynnik przy tej niewiadomej wynosi det A.
Prawa strona jest rozwinięciem wyznacznika det A

k

. Zatem

det · x

k

= det A

k

,

skąd

x

k

=

det A

k

det A

,

= 12, . . . , n.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Na podstawie lematu wnioskujemy, że po lewej stronie tylko jeden
składnik jest niezerowy — ten zawierający x

k

.

Współczynnik przy tej niewiadomej wynosi det A.
Prawa strona jest rozwinięciem wyznacznika det A

k

. Zatem

det · x

k

= det A

k

,

skąd

x

k

=

det A

k

det A

,

= 12, . . . , n.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Krok 2. Wiemy na razie, że

jeżeli układ ma rozwiązanie

, to jest

ono określone wzorami Cramera.

Sprawdzimy, że istotnie liczby x

k

określone tymi wzorami spełniają

równania układu.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Krok 2. Wiemy na razie, że

jeżeli układ ma rozwiązanie

, to jest

ono określone wzorami Cramera.
Sprawdzimy, że istotnie liczby x

k

określone tymi wzorami spełniają

równania układu.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Po podstawieniu do s-tego równania otrzymujemy:

a

s1

det A

1

det A

a

s2

det A

2

det A

· · · a

sn

det A

n

det A

=

=

1

det A

h

a

s1

(b

1

A

11

· · · b

n

A

n1

) + · · · +

+a

sn

(b

1

A

1n

· · · b

n

A

nn

)

i

=

=

1

det A

h

b

1

(a

s

1

A

11

· · · a

sn

A

1n

) + · · · +

+b

n

(a

s1

A

n1

· · · a

sn

A

nn

)

i

=

=

1

det A

b

s

· det b

s

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Po podstawieniu do s-tego równania otrzymujemy:

a

s1

det A

1

det A

a

s2

det A

2

det A

· · · a

sn

det A

n

det A

=

=

1

det A

h

a

s1

(b

1

A

11

· · · b

n

A

n1

) + · · · +

+a

sn

(b

1

A

1n

· · · b

n

A

nn

)

i

=

=

1

det A

h

b

1

(a

s

1

A

11

· · · a

sn

A

1n

) + · · · +

+b

n

(a

s1

A

n1

· · · a

sn

A

nn

)

i

=

=

1

det A

b

s

· det b

s

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Po podstawieniu do s-tego równania otrzymujemy:

a

s1

det A

1

det A

a

s2

det A

2

det A

· · · a

sn

det A

n

det A

=

=

1

det A

h

a

s1

(b

1

A

11

· · · b

n

A

n1

) + · · · +

+a

sn

(b

1

A

1n

· · · b

n

A

nn

)

i

=

=

1

det A

h

b

1

(a

s

1

A

11

· · · a

sn

A

1n

) + · · · +

+b

n

(a

s1

A

n1

· · · a

sn

A

nn

)

i

=

=

1

det A

b

s

· det b

s

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Po podstawieniu do s-tego równania otrzymujemy:

a

s1

det A

1

det A

a

s2

det A

2

det A

· · · a

sn

det A

n

det A

=

=

1

det A

h

a

s1

(b

1

A

11

· · · b

n

A

n1

) + · · · +

+a

sn

(b

1

A

1n

· · · b

n

A

nn

)

i

=

=

1

det A

h

b

1

(a

s

1

A

11

· · · a

sn

A

1n

) + · · · +

+b

n

(a

s1

A

n1

· · · a

sn

A

nn

)

i

=

=

1

det A

b

s

· det b

s

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Po podstawieniu do s-tego równania otrzymujemy:

a

s1

det A

1

det A

a

s2

det A

2

det A

· · · a

sn

det A

n

det A

=

=

1

det A

h

a

s1

(b

1

A

11

· · · b

n

A

n1

) + · · · +

+a

sn

(b

1

A

1n

· · · b

n

A

nn

)

i

=

=

1

det A

h

b

1

(a

s

1

A

11

· · · a

sn

A

1n

) + · · · +

+b

n

(a

s1

A

n1

· · · a

sn

A

nn

)

i

=

=

1

det A

b

s

· det =

b

s

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Dowód twierdzenia Cramera.

Po podstawieniu do s-tego równania otrzymujemy:

a

s1

det A

1

det A

a

s2

det A

2

det A

· · · a

sn

det A

n

det A

=

=

1

det A

h

a

s1

(b

1

A

11

· · · b

n

A

n1

) + · · · +

+a

sn

(b

1

A

1n

· · · b

n

A

nn

)

i

=

=

1

det A

h

b

1

(a

s

1

A

11

· · · a

sn

A

1n

) + · · · +

+b

n

(a

s1

A

n1

· · · a

sn

A

nn

)

i

=

=

1

det A

b

s

· det b

s

.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Przykład

x

1

+

2x

2

+

3x

3

+

4x

4

=

5

2x

1

+

x

2

+

2x

3

+

3x

4

=

1

3x

1

+

2x

2

+

x

3

+

2x

4

=

1

4x

1

+

3x

2

+

2x

3

+

x

4

=

.

Obliczamy kolejno wyznaczniki:

det =









1

2

3

4

2

1

2

3

3

2

1

2

4

3

2

1









20,

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Przykład

x

1

+

2x

2

+

3x

3

+

4x

4

=

5

2x

1

+

x

2

+

2x

3

+

3x

4

=

1

3x

1

+

2x

2

+

x

3

+

2x

4

=

1

4x

1

+

3x

2

+

2x

3

+

x

4

=

.

Obliczamy kolejno wyznaczniki:

det =









1

2

3

4

2

1

2

3

3

2

1

2

4

3

2

1









20,

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Przykład

x

1

+

2x

2

+

3x

3

+

4x

4

=

5

2x

1

+

x

2

+

2x

3

+

3x

4

=

1

3x

1

+

2x

2

+

x

3

+

2x

4

=

1

4x

1

+

3x

2

+

2x

3

+

x

4

=

.

Obliczamy kolejno wyznaczniki:

det =









1

2

3

4

2

1

2

3

3

2

1

2

4

3

2

1









20,

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

det A

1

=









5

2

3

4

1

1

2

3

1

2

1

2

5 3 2 1









= 40,

det A

2

=









1

5

3

4

2

1

2

3

3

1

1

2

4

5 2 1









40,

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

det A

1

=









5

2

3

4

1

1

2

3

1

2

1

2

5 3 2 1









= 40,

det A

2

=









1

5

3

4

2

1

2

3

3

1

1

2

4

5 2 1









40,

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

det A

3

=









1

2

5

4

2

1

1

3

3

2

1

2

4

3

5 1









= 60,

det A

4

=









1

2

3

5

2

1

2

1

3

2

1

1

4

3

2

5









60.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

det A

3

=









1

2

5

4

2

1

1

3

3

2

1

2

4

3

5 1









= 60,

det A

4

=









1

2

3

5

2

1

2

1

3

2

1

1

4

3

2

5









60.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Zatem

x

1

=

det A

1

det A

2,

x

2

=

det A

2

det A

= 2,

x

3

=

det A

3

det A

3,

x

4

=

det A

4

det A

= 3.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Zatem

x

1

=

det A

1

det A

2,

x

2

=

det A

2

det A

= 2,

x

3

=

det A

3

det A

3,

x

4

=

det A

4

det A

= 3.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Zatem

x

1

=

det A

1

det A

2,

x

2

=

det A

2

det A

= 2,

x

3

=

det A

3

det A

3,

x

4

=

det A

4

det A

= 3.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Zatem

x

1

=

det A

1

det A

2,

x

2

=

det A

2

det A

= 2,

x

3

=

det A

3

det A

3,

x

4

=

det A

4

det A

= 3.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Układ jednorodny

Układ (1) dla b

1

b

2

. . . b

n

= 0 nazywamy układem

jednorodnym

.

Jeżeli jest on układem Cramera, to ma tylko rozwiązanie zerowe,
bo det A

k

= 0 dla = 12, . . . , n.

Wniosek

Układ jednorodny ma rozwiązanie niezerowe wtedy i tylko wtedy,
gdy 
det = 0.

Wówczas rozwiązań jest nieskończenie wiele.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Układ jednorodny

Układ (1) dla b

1

b

2

. . . b

n

= 0 nazywamy układem

jednorodnym

.

Jeżeli jest on układem Cramera, to ma tylko rozwiązanie zerowe,

bo det A

k

= 0 dla = 12, . . . , n.

Wniosek

Układ jednorodny ma rozwiązanie niezerowe wtedy i tylko wtedy,
gdy 
det = 0.

Wówczas rozwiązań jest nieskończenie wiele.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Układ jednorodny

Układ (1) dla b

1

b

2

. . . b

n

= 0 nazywamy układem

jednorodnym

.

Jeżeli jest on układem Cramera, to ma tylko rozwiązanie zerowe,
bo det A

k

= 0 dla = 12, . . . , n.

Wniosek

Układ jednorodny ma rozwiązanie niezerowe wtedy i tylko wtedy,
gdy 
det = 0.

Wówczas rozwiązań jest nieskończenie wiele.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Układ jednorodny

Układ (1) dla b

1

b

2

. . . b

n

= 0 nazywamy układem

jednorodnym

.

Jeżeli jest on układem Cramera, to ma tylko rozwiązanie zerowe,
bo det A

k

= 0 dla = 12, . . . , n.

Wniosek

Układ jednorodny ma rozwiązanie niezerowe wtedy i tylko wtedy,
gdy 
det = 0.

Wówczas rozwiązań jest nieskończenie wiele.

Macierze i wyznaczniki

background image

Macierze. Działania na macierzach.

Wyznacznik macierzy.

Układy Cramera

Układ jednorodny

Układ (1) dla b

1

b

2

. . . b

n

= 0 nazywamy układem

jednorodnym

.

Jeżeli jest on układem Cramera, to ma tylko rozwiązanie zerowe,
bo det A

k

= 0 dla = 12, . . . , n.

Wniosek

Układ jednorodny ma rozwiązanie niezerowe wtedy i tylko wtedy,
gdy 
det = 0.

Wówczas rozwiązań jest nieskończenie wiele.

Macierze i wyznaczniki


Document Outline