Реферат: Теория Матриц и Определителей

Эти свойства позволяют не заботиться о порядке следования слагаемых матриц при сложении двух или большего числа матриц.

Умножение матрицы на число :

Произведением матрицы A = (Aij) ( i = 1, 2, …, m; j = 1, 2, …, n ) на вещественное число называется матрица C = (Cij) ( i = 1, 2, … , m; j = 1, 2, …, n ) , элементы которой равны

Cij = Aij ( i = 1, 2, …, m; j = 1, 2, …, n ). (1.3 )

Для обозначения произведения матрицы на число используется запись C = A или C = A . Операция составления произведения матрицы на число называется умножением матрицы на это число.

Непосредственно из формулы (1.3 ) ясно, что умножение матрицы на число обладает следующими свойствами :

1) распределительным свойством относительно суммы матриц:

( A + B) = A + B

2) сочетательным свойством относительно числового множителя:

( ) A = ( A)

3) распределительным свойством относительно суммы чисел :

( + ) A = A + A .

Замечание : Разностью двух матриц A и B одинаковых порядков естественно назвать такую матрицу C тех же порядков, которая в сумме с матрицей B дает матрицу A . Для обозначения разности двух матриц используется естественная запись : C = A – B.

Перемножение матриц :

Произведением матрицы A = (Aij) ( i = 1, 2, …, m; j = 1, 2, …, n ) , имеющей порядки соответственно равные m и n , на матрицу B = (Bij) ( i = 1, 2, …, n;

j = 1, 2, …, p ) , имеющую порядки соответственно равные n и p , называется матрица C = (С ij) ( i = 1, 2, … , m; j = 1, 2, … , p ) , имеющая порядки, соответственно равные m и p , и элементы Cij , определяемые формулой

Cij = ( i = 1, 2, …, m; j = 1, 2, …, p ) (1.4 )

Для обозначения произведения матрицы A на матрицу B используют запись

C = AB . Операция составления произведения матрицы A на матрицу B называется перемножением этих матриц. Из сформулированного выше определения вытекает, что матрицу A можно умножить не на всякую матрицу B : необходимо чтобы число столбцов матрицы A было равно числу строк матрицы B . Для того чтобы оба произведения AB и BA не только были определены, но и имели одинаковый порядок, необходимо и достаточно, чтобы обе матрицы A и B были квадратными матрицами одного и того же порядка.

Формула (1.4 ) представляет собой правило составления элементов матрицы C ,

являющейся произведением матрицы A на матрицу B . Это правило можно сформулировать и словесно : Элемент Cij , стоящий на пересечении i -й строки и j- го столбца матрицы C = AB , равен сумме попарных произведений соответствующих элементов i -й строки матрицы A и j- го столбца матрицы B . В качестве примера применения указанного правила приведем формулу перемножения квадратных матриц второго порядка

=

Из формулы (1.4 ) вытекают следующие свойства произведения матрицы A на матрицу B :

1) сочетательное свойство : ( AB) C = A (BC);

2) распределительное относительно суммы матриц свойство :

(A + B) C = AC + BC или A (B + C) = AB + AC.

Вопрос о перестановочном свойстве произведения матриц имеет смысл ставить лишь для квадратных матриц одинакового порядка. Элементарные примеры показывают, что произведений двух квадратных матриц одинакового порядка не обладает, вообще говоря, перестановочным свойством. В самом деле, если положить

A = , B = , то AB = , а BA =

Те же матрицы, для произведения которых справедливо перестанавочное свойство, принято называть коммутирующими.