macierze zadania 1

background image

L.Kowalski – zadania z macierzy - Zestaw 1

1

Zadanie 1
a) Niech

=

1

2

2

0

1

0

1

2

A

=

0

1

1

0

2

2

0

3

B

=

0

2

2

1

3

0

1

4

C


Wyznacz macierz

A

T

+ 2B - C

T

.

b) Wyznacz macierz X wiedząc, że

`

( )

=

0

6

6

3

3

T

X

(odp. a)

1

2

6

0

4

6

1

4

, b)

=

0

2

2

1

X

)

Zadanie 2
Zapisz w prostszej postaci:

( )

T

T

AB

(

)

T

T

T

B

A

A

+

+

,

(

)

(

)

T

T

T

C

B

A

+

,

( )

(

)

T

T

C

AB

+

,

(

)(

)

(

)

T

T

T

A

A

A

A

+


Zadanie 3

a)

Dla macierzy A =

2

3

2

1

0

1

i B =

1

3

0

1

2

1

wyznacz iloczyny A

B i B

A,

b)

Niech A =

1

2

0

1

,

B =

1

3

1

0

, wyznacz A

B , B

A , (A

B)

T

i B

T

A

T

c)

Wyznacz macierz X jeśli

[

] [

]

=

3

1

0

0

2

1

3

2

2

1

1

1

0

T

T

X

(odp. a) A

B =

2

1

1

2

, B

A =

5

3

5

1

0

1

5

6

5

;

b) A

B =

3

3

1

0

, B

A =

1

5

1

2

; (A

B)

T

=

3

1

3

0

, B

T

A

T

=

3

1

3

0

;

c)





=

3

2

X

)

Zauważ, że mnożenie macierzy nie jest przemienne.

background image

L.Kowalski – zadania z macierzy - Zestaw 1

2

Zauważ, że spełniona jest własność (A

B)

T

= B

T

A

T


Zadanie 4
Sprawdzić, że następujące zbiory macierzy

a)

>

R

b

a

b

a

a

b

b

a

,

,

0

,

:

,

b)

R

α

α

α

α

α

:

cos

sin

sin

cos

z działaniem mnożenia macierzy są grupami abelowymi.

Zadanie 5
Uzasadnić, że dla macierzy kwadratowych zachodzi własność

tr(AB) = tr(BA)


Zadanie 6

Oblicz AB i BA jeśli A =

8

7

6

2

5

4

2

3

2

,

a)

B =

1

0

0

0

0

0

0

1

a

,

b)

B =

1

0

0

1

0

0

0

1

b

,

c)

B =

0

0

0

1

0

0

0

0

0

,

(odp. a) AB =

8

7

6

2

5

4

2

3

2

a

a

a

,

BA =

8

7

6

2

5

4

2

3

2

a

a

a

,

b) AB =

+

+

8

7

7

6

2

5

5

4

2

3

3

2

b

b

b

,

BA =

+

+

8

7

6

8

2

7

5

6

4

2

3

2

b

b

b

,

c) AB =

7

0

0

5

0

0

3

0

0

, BA =

0

0

0

8

7

6

0

0

0

)


Zadanie 7
a)

Sprawdź, że wynikiem mnożenia AB, gdzie

=

44

43

42

41

34

33

32

31

24

23

22

21

14

13

12

11

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

A

,

=

0

1

0

0

B

jest macierz równa trzeciej kolumnie macierzy A.
Jaka powinna być macierz B, aby w ten sposób otrzymać drugą kolumnę macierzy A?
b)

Sprawdź, że wynikiem mnożenia BA, gdzie

background image

L.Kowalski – zadania z macierzy - Zestaw 1

3

[

]

0

0

0

1

=

B

,

=

44

43

42

41

34

33

32

31

24

23

22

21

14

13

12

11

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

A

jest macierz równa pierwszemu wierszowi macierzy A.
Jaka powinna być macierz B, aby w ten sposób otrzymać czwarty wiersz macierzy A?

(odp. a)

=

0

0

1

0

B

, b)

[

]

1

0

0

0

=

B

)


Zadanie 8
a)

Sprawdź, że wynikiem mnożenia BA, gdzie

=

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

B

,

=

44

43

42

41

34

33

32

31

24

23

22

21

14

13

12

11

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

A

jest macierz otrzymana z macierzy A przez przestawienie drugiego i czwartego wiersza.
Zauważ, że macierz B jest macierzą permutacji.
Jaka powinna być macierz B, aby w ten sposób otrzymać przestawienie pierwszego i drugiego wiersza
macierzy A?
b)

Sprawdź, że wynikiem mnożenia BA, gdzie

=

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

c

B

,

=

44

43

42

41

34

33

32

31

24

23

22

21

14

13

12

11

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

A

jest macierz otrzymana z macierzy A przez pomnożenie jej trzeciego wiersza przez liczbę c.
Jaka powinna być macierz B, aby w ten sposób otrzymać pomnożenie czwartego wiersza macierzy A
przez 5?
c)

Sprawdź, że wynikiem mnożenia BA, gdzie

=

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

c

B

,

=

44

43

42

41

34

33

32

31

24

23

22

21

14

13

12

11

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

A

jest macierz otrzymana z macierzy A przez dodanie do jej trzeciego wiersza, pierwszego wiersza
pomnożonego przez liczbę c.
Jaka powinna być macierz B, aby w ten sposób otrzymać dodanie do czwartego wiersza, drugiego
wiersza pomnożonego przez 7?

Zauważ, ze iloczyny a), b), c) odpowiadają elementarnym operacjom na wierszach macierzy A.

background image

L.Kowalski – zadania z macierzy - Zestaw 1

4

(odp. a)

=

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

B

,

b)

=

5

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

B

,

c)

=

1

0

7

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

B

)

Zadanie 9
Oblicz,

a)

3

0

0

0

1

0

0

0

1

0

, b)

n

a

a

a

0

0

1

0

0

1

, c)

n

3

0

0

0

2

0

0

1

2

(odp. a) 0, b)

n

n

n

n

n

n

a

na

a

a

n

n

na

a

0

0

0

2

)

1

(

1

2

1

,

c)

n

n

n

n

n

)

3

(

0

0

0

2

0

0

2

2

1

)


Zadanie 10

Oblicz

5

2

)

(

2

+

=

x

x

A

f

jeśli A =

1

2

3

4

,

(

2

6

9

7

)


Zadanie 11
Oblicz wyznaczniki macierzy:

A =

3

1

1

2

, B =

1

0

0

3

2

1

3

2

1

,

C =

0

2

1

0

0

3

0

1

2

0

0

0

1

0

2

1

, D =

1

0

0

0

0

3

0

0

2

0

1

0

1

0

2

2

,

(odp. detA = 7, detB = 0, detC = -2, detD = -6)

background image

L.Kowalski – zadania z macierzy - Zestaw 1

5

Zadanie 12
Oblicz wyznaczniki macierzy:

A =

16

9

4

8

9

4

3

2

3

1

1

1

1

7

1

0

0

0

5

4

0

0

0

3

2

,

B =

4

3

0

0

0

0

5

4

0

0

0

0

0

0

0

0

6

3

0

0

5

2

0

0

0

0

2

3

0

0

0

0

0

0

5

1

,

(odp. detA = -4, detB = -99)


Zadanie 13

Sprawdź, że

( )

n

T

T

A

B

BA

4

)

4

det(

1

=

, dla dowolnych nieosobliwych macierzy stopnia n.


Zadanie 14
Rozwiąż równanie:

0

4

0

12

3

1

2

4

3

=

+

x

x

(odp. -10, 2)


Zadanie 15
Wyznacz (jeżeli istnieje) macierz odwrotną do macierzy:

a)

1

2

0

0

4

1

3

2

1

;

b)

3

3

3

2

2

2

1

1

1

;

c)

0

1

1

2

0

0

1

1

1

; d)

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

; e)

1

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

.

(odp. a)

25

,

0

25

,

0

25

,

0

375

,

0

125

,

0

125

,

0

5

,

1

5

,

0

5

,

0

,

b)

6

1

4

1

0

6

1

0

2

1

0

4

1

2

1

, c)

0

5

,

0

0

5

,

0

25

,

0

5

,

0

5

,

0

25

,

0

5

,

0

,

background image

L.Kowalski – zadania z macierzy - Zestaw 1

6

d)

25

,

0

25

,

0

251

,

0

25

,

0

25

,

0

25

,

0

25

,

0

25

,

0

25

,

0

25

,

0

25

,

0

25

,

0

25

,

0

25

,

0

25

,

0

25

,

0

,

e)

0

0

1

0

1

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

1

)


Zadanie 16
Wyznacz (stosując jedną i drugą metodę) macierz odwrotną do macierzy:

A =

3

2

2

1

,

B =

1

1

0

2

3

1

0

0

2

,

I =

1

0

0

0

1

0

0

0

1

.

(odp. A

-1

=

1

2

2

3

, B

-1

=

3

1

5

,

0

2

1

5

,

0

0

0

5

,

0

, I

-1

= I)

Zadanie 17

Wyznacz macierz X jeśli

a)

=

1

0

1

1

1

0

2

3

1

0

0

2

X

b)

[

]

1

0

2

1

1

0

2

3

1

0

0

2

=

X

c)

=

2

0

0

1

1

0

1

1

0

2

3

1

0

0

2

X

d)

=

1

2

0

1

1

1

1

1

0

2

3

1

0

0

2

X

e)

=

1

3

4

2

3

5

2

3

2

3

1

2

X

f)

=

1

0

0

0

6

0

2

5

0

1

1

0

X

g)

T

T

X

=

4

3

2

1

1

0

0

1

4

3

2

1

4

3

2

1

1

h)

=

5

4

3

2

2

5

1

2

1

0

2

3

X

i)

=

0

2

4

1

3

2

1

0

1

5

4

1

4

3

1

X

j)

=

0

2

4

1

3

2

1

0

1

5

4

1

4

3

1

X

k)

=

12

4

6

2

6

2

3

1

2

2

1

1

X

background image

L.Kowalski – zadania z macierzy - Zestaw 1

7

l)

T

T

T

I

X

+



=



0

1

2

1

3

0

3

1

2

2

3

5

1

2

1

1

0

2

3

0

0

1

1

0

2

2

2

(odp. a)

=

5

,

2

5

,

1

5

,

0

X

, b)

[

]

3

1

5

,

0

=

X

,

c)

=

5

,

6

1

5

,

4

1

5

,

0

0

X

d)

=

1

1

5

,

0

5

2

5

,

0

X

,

e)

=

18

34

13

24

X

, f)

=

0

0

6

1

0

X

, g)

=

7

6

4

2

X

, l)

=

18

30

10

18

X

)


Zadanie 18
Znaleźć rząd macierzy:

a)

1

1

1

1

7

2

1

2

4

3

2

1

;

b)

0

0

1

1

1

1

0

0

0

4

3

2

; c)

2

1

5

4

3

3

2

2

;

d)

1

1

0

3

0

1

2

0

0

2

0

0

, e)

0

0

1

0

2

3

1

0

,

f)

1

0

1

1

2

2

0

1

0

1

1

0

2

0

0

g)

2

1

0

3

1

2

;

h)

[

]

7

2

;

i)

[

]

0

0

; j)

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

(odp. a) 3, b) 3, c) 2, d) 2, e) 2, f) 3, g) 2, h) 1, i) 0, j) 4)


Zadanie 19
Znaleźć rząd macierzy:

a)

1

4

5

2

3

1

1

0

1

;

b)

4

0

3

5

7

0

5

1

4

0

3

2

;

c)

3

0

2

1

1

1

3

3

2

1

5

4

3

0

2

1

(odp. a) 2, b) 3, c) 2)


Zadanie 20

Wyznacz rząd macierzy

=

c

c

A

1

1

w zależności od parametru c.

(odp. rA = 1, gdy c = 1 lub c = -1, rA = 2, dla pozostałych c)

background image

L.Kowalski – zadania z macierzy - Zestaw 1

8

Zadanie 21
Znaleźć macierz permutacji

a)





1

2

3

4

4

3

2

1

, b)





2

4

1

3

4

3

2

1

.

(odp. a)

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

, b)

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

)

Zadanie 22
Sprawdź przez indukcję, że

n

n

n

n

n

n

n

n

n

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

1

2

,

1

1

2

)

1

(

1

2

,

1

1

,

1

33

32

31

23

22

21

1

13

12

11

...

)

1

(

0

0

0

0

0

0

0

=

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L


Zadanie 23

Ile powinien wynosić wyznacznik macierzy A spełniającej równanie

0

2

=

T

A

A

.

(odp. 0 lub 1)


Zadanie 24
Oblicz

a)

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

0

0

1

0

0

0

det

, b)

0

0

0

0

5

0

0

0

4

1

0

0

3

1

1

0

2

1

1

1

1

1

1

1

1

det

(odp. a)1, b) 5!)


Zadanie 25

Dla macierzy:

A =

1

2

0

1

,

B =

1

3

1

0

sprawdź, że det(AB) = detAdetB=det(BA), chociaż

BA

AB


Zadanie 26
Oblicz A

T

A i AA

T

gdy

a) A = [1 2 3]

T

,

b) A = [1 -2 3 -4],


Zadanie 27
Oblicz X

T

AX gdy

A =

4

3

3

2

,

X = [x, y]

T

,

L.Kowalski

, 15.03.2010


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Macierze zadania1
1 Macierze 2 zadania
Macierze zadania
Macierze, Zadanie 5
macierze zadania 2
macierze zadanie id 276031 Nieznany
macierze-zadania-1
macierze zadania
macierze, ZADANIA DOMOWE Z ALGEBRY
Macierze zadania, ZAD.
macierze zadania 2
Macierze zadania1
1 Macierze 2 zadania
1 Macierze 2 zadania
macierze zadania

więcej podobnych podstron