MACIERZE

Macierz: 0x01 graphic
, 0x01 graphic

Macierz jednostkowa: 0x01 graphic

(tylko dla macierzy kwadratowych)

Macierz jedynkowa: 0x01 graphic

Macierz kwadratowa: 0x01 graphic

(liczba wierszy = liczba kolumn)

Macierz transponowana: 0x01 graphic

Macierz symetryczna: 0x01 graphic

(tylko dla macierzy kwadratowych)

DZIAŁANIA NA MACIERZACH

0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic

Dodawanie: 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic

Odejmowanie: 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic

Mnożenie macierzy przez stałą: 0x01 graphic

Mnożenie macierzy: 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic

(każdy wiersz pierwszej macierzy mnożony jest skalarnie przez każdą kolumnę drugiej macierzy)

WYZNACZNIK MACIERZY (tylko dla macierzy kwadratowych)

0x01 graphic
-permutacja zbioru liczb 0x01 graphic

Definicja: 0x01 graphic

0x01 graphic
- liczba inwersji w permutacji 0x01 graphic

Sumowanie po wszystkich permutacjach zbioru 0x01 graphic
.

Wyznacznik stopnia drugiego: 0x01 graphic

Metoda Sarrusa: (tylko dla wyznaczników stopnia trzeciego)

0x01 graphic

MACIERZE

Rozwinięcie Laplace'a: wyznacznik - suma iloczynów elementów wybranego wiersza lub kolumny przez ich dopełnienie algebraiczne.

Minor elementu 0x01 graphic
: 0x01 graphic
- wyznacznik macierzy otrzymanej po wykreśleniu 0x01 graphic
-tego wiersza i 0x01 graphic
-tej kolumny

Dopełnienie algebraiczne elementu 0x01 graphic
:

0x01 graphic

Macierz odwrotna: 0x01 graphic

Własności wyznaczników:

  • Zamiana miejscami dwóch sąsiednich kolumn lub wierszy zmienia znak wyznacznika, nie zmieniając jego wartości bezwzględnej.

  • Jeśli dwa wiersze lub dwie kolumny macierzy są proporcjonalne (np. są równe), wyznacznik ma wartość zero.

  • Jeśli jakiś wiersz jest kombinacją liniową innych wierszy (np. wiersz składa się tylko z zer), wyznacznik ma wartość zero. To samo dotyczy kolumn.

  • Pomnożenie dowolnej kolumny lub dowolnego wiersza przez stałą mnoży przez tę samą stałą wartość wyznacznika.

  • Dodając lub odejmując od dowolnego wiersza/kolumny inny wiersz/kolumnę lub kombinacje liniowe innych wierszy/kolumn nie zmieniamy wartości wyznacznika.

RZĄD MACIERZY

Rząd niezerowej macierzy 0x01 graphic
- najwyższy stopień (różny od zera) minora tej macierzy.

Rząd niezerowej macierzy 0x01 graphic
= liczba liniowo niezależnych wierszy lub kolumn tej macierzy.

Własności rzędów:0x01 graphic

  • Zamiana miejscami dwóch dowolnych kolumn lub wierszy nie zmienia rzędu macierzy.

  • Jeśli dwa wiersze lub dwie kolumny macierzy są proporcjonalne (np. są równe), to ten wiersz lub kolumna nie wpływa na rząd macierzy (można wykreślić).

  • Jeśli jakiś wiersz jest kombinacją liniową innych wierszy (np. wiersz składa się tylko z zer), to ten wiersz nie wpływa na rząd macierzy (można wykreślić). To samo dotyczy kolumn.

  • Pomnożenie dowolnej kolumny lub dowolnego wiersza przez stałą nie wpływa na rząd macierzy.

  • Dodając lub odejmując od dowolnego wiersza/kolumny inny wiersz/kolumnę lub kombinacje liniowe innych

wierszy/kolumn nie zmieniamy rzędu macierzy.

UKŁAD RÓWNAŃ LINIOWYCH

0x01 graphic

Postać macierzowa: 0x01 graphic

0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic

Twierdzenie Cramera (tylko dla układów, gdy 0x01 graphic
):

0x01 graphic
, 0x01 graphic
.

0x01 graphic
- wyznacznik macierzy, która powstaje z macierzy 0x01 graphic
po zastąpieniu 0x01 graphic
-tej kolumny wektorem wyrazów wolnych 0x01 graphic
.

Twierdzenie Kroneckera-Capellego:

  1. Jeżeli 0x01 graphic
    i 0x01 graphic
    , to układ jest zależny (od 0x01 graphic
    parametrów).

  2. Jeżeli 0x01 graphic
    i 0x01 graphic
    , to układ jest niezależny.

  3. Jeżeli 0x01 graphic
    , to układ jest sprzeczny.

0x01 graphic
- uzupełniona macierz 0x01 graphic
o wektor wyrazów wolnych 0x01 graphic
, 0x01 graphic
- liczba niewiadomych.