Реферат: Вычисление матрицы в MS Excel
Определителем матрицы первого порядка А = (а11 ), или определителем первого порядка, называется элемент а11 .
∆1 = |А| = а11
Определителем матрицы второго порядка А = (aij ), или определителем второго порядка, называется число, которое вычисляется по формуле:
Произведения а11 а22 и а12 а21 называются членами определителя второго порядка.
С ростом порядка матрицы n резко увеличивает число членов определителя (n!). Например, при n=4 имеем 24 слагаемых. Существуют специальные правила, облегчающие вычисление определителей вручную, учитываются свойства определителей и т. п. При применении компьютера в использовании этих приемов нет необходимости.
В MSExcel для вычисления определителя квадратной матрицы используется функция МОПРЕД.
Функция имеет вид МОПРЕД(массив).
Здесь массив – это числовой массив, в котором хранится матрица с равным количеством строк и столбцов. При этом массив может быть задан как интервал ячеек, например, А1:С3; или как массив констант, например, {1;2;3;4;5;6;7;8;9}. Для массива А1:С3, состоящего из трёх строк и трёх столбцов (матрица размером 3×3), определитель вычисляется следующим образом:
Рассмотрим пример нахождения определителя матрицы.
Пример 1.2. Предположим, что в диапазон ячеек А1:С3 введена матрица:
Необходимо вычислить определитель этой матрицы.
Решение
1. Табличный курсор поставьте в ячейку, в которую требуется получить значение определителя, например, А4.
2. Нажмите на панели инструментов Стандартная кнопку Вставка функции.
3. В появившемся диалоговом окне Мастер функций в рабочем поле Категория выберите Математические, а в рабочем поле Функция – имя функции МОПРЕД. После этого щелкните на кнопке ОК.
4. Появившееся диалоговое окно МОПРЕД мышью отодвиньте от исходной матрицы и введите диапазон исходной матрицы А1:С3 в рабочее поле Массив (указателем мыши при нажатой левой кнопке) Нажмите кнопку ОК (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Пример заполнения диалогового окна МОПРЕД
В ячейке А4 появится значение определителя – 6.
Нахождение обратной матрицы
Для каждого числа а≠0 существует обратное число а-1 , и для квадратных матриц вводится аналогичное понятие. Обратные матрицы обычно используются для решения систем уравнений с несколькими неизвестными.
Матрица А-1 называется обратной по отношению к квадратной матрице А, если при умножении этой матрицы на данную как слева, так и справа получается единичная матрица:
как следует из определения, обратная матрица является квадратной того же порядка, что и исходная матрица.
Необходимым и достаточным условием существования обратной матрицы является невырожденность исходной матрицы. Матрица называется невырожденной или неособенной, если её определитель отличен от нуля (|А|≠0); в противном случае (|А|=0) матрица называется вырожденной или особенной.
Существуют специальные достаточно сложные алгоритмы для ручного вычисления обратных матриц. В качестве примера того, как вычисляется обратная матрица, рассмотрим квадратную матрицу второго порядка
Тогда обратная матрица вычисляется следующим образом:
