07.2 - Rząd macierzy.pdf

(76 KB) Pobierz
24821204 UNPDF
1
Wydział:WiLi,Budownictwo,sem.1
drJolantaDymkowska
Rz¡dmacierzy
Definicja
Podmacierz¡ macierzy A nazywamydowoln¡macierzpowstał¡zmacierzy A wwyniku
skre±leniapewnejilo±ciwierszyi(lub)kolumn.Wyznacznikzpodmacierzykwadratowejnazywamy
minorem .
Rz¦demmacierzy nazywamyliczb¦ r ,tak¡»eistniejeminorstopnia r ró»nyodzera,a
wszystkieminorystopnia r +1jakieistniej¡wdanejmacierzys¡równezero.
Przyjmujemydodatkowo,»erz¡dmacierzyzerowejjestrównyzero.
Rz¡dmacierzy A oznaczamy R ( A ).
WniosekJe»eli A jestmacierz¡wymiaru m × n ,to R ( A )jestliczb¡całkowit¡tak¡,»e
0 6 R ( A ) 6 min { m,n } .
Przykład Znajd¹rz¡dmacierzy A :
A =
2
6 4
2 34
1 10
4 14
3
7 5
Rozwi¡zanie Macierz A jestwymiaru3 × 3,st¡d0 6 R ( A ) 6 3.Cowi¦cej,poniewa»
tylkomacierzzerowamarz¡d0,to1 6 R ( A ) 6 3.
Sprawdzamy,czy R ( A )=3?
det A =
2 34
1 10
4 14
2 3
1 1
4 1
= 8+0+4+16 0 12=0
Poniewa»wyznacznikstopnia3(jedynyistniej¡cywmacierzy A )jestrówny0,to R ( A ) 6 =3.
Sprawdzamy,czy R ( A )=2,awi¦cpytamy,czypotrafimywmacierzy A wskaza¢wyznacznik
(minor)stopnia2ró»nyod0.Odpowied¹brzmi:tak,bo:
2 3
1 1
= 2 3= 5 6 =0
Zatem R ( A )=2.
 
2
Własno±cirz¡dumacierzy
Transponowaniemacierzyniezmieniarz¦dumacierzy,tymsamymwszystkiewłasno±ciprawdziwe
dlawierszys¡równie»prawdziwedlakolumn.
Skre±leniewmacierzywierszasamychzerniezmieniajejrz¦du.
Je»eliwmacierzyistniej¡dwawierszeproporcjonalne(równe),toskre±leniejednegoznichnie
zmieniarz¦dumacierzy.
Przestawieniedowolnychdwóchwierszyniezmieniarz¦dumacierzy.
Pomno»eniewierszaprzezliczb¦ró»n¡odzeraniezmieniarz¦dumacierzy.
Je»elidodowolnegowierszamacierzydodamyinnywierszpomno»onyprzezliczb¦,torz¡d
macierzyniezmienisi¦.
Uwaga Dowoln¡macierzniezerow¡ A =[ a ij ]wymiaru m × n mo»nazapomoc¡przekształce«
niezmieniaj¡cychrz¦dumacierzysprowadzi¢dopostaci:
2
c 11 c 12 c 13 ... c 1 r c 1 ,r +1 ... c 1 n
0 c 22 c 23 ... c 2 r c 2 ,r +1 ... c 2 n
0 0 c 33 ... c 3 r c 3 ,r +1 ... c 3 n
... ... ... ... ... ... ... ...
0 0 0 ... c rr c r,r +1 ... c rn
0 0 0 ... 0 0 ... 0
... ... ... ... ... ... ... ...
0 0 0 ... 0 0 ... 0
3
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4
7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 5
gdzieelementy c ii s¡ró»neodzeradlaka»dego i =1 , 2 ,...,r .Rz¡dmacierzy A jestwówczas
równy r .
Zauwa»myprzytym,»e
je»eli r = m ,towierszr-tyjestostatnimwierszem,
je»eli r = n ,tokolumnar-tajestostatni¡kolumn¡.
Przykład Wykorzystuj¡cwłasno±cirz¦dumacierzyiostatni¡uwag¦znajd¹rz¡dmacierzy A :
2
211 1 2
123 1 2
301 3 2
246 2 4
3
A =
6 6 6 4
7 7 7 5
3
Rozwi¡zanieMacierz A sprowadzimydopostaciwskazanejwpowy»szejuwadze:
2
211 1 2
123 1 2
301 3 2
246 2 4
3
2
123 1 2
211 1 2
301 3 2
246 2 4
3
R ( A )= R
6 6 6 4
7 7 7 5
= R
6 6 6 4
7 7 7 5 =
W 2 2 W 1
W 3 3 W 1
W 4 2 W 1
= R
2
6 6 6 4
1 2 3 12
0 3 5 32
0 6 8 04
0 0 0 00
3
7 7 7 5
= R
2
6 6 6 4
1 2 3 12
0 3 5 32
0 0 2 60
0 0 0 00
3
7 7 7 5 =
= R
2
6 4
1 2 3 12
0 3 5 32
0 0 2 60
3
7 5 =3
bo:
1 2 3
0 3 5
0 0 2
=1 · ( 3) · 2= 6 6 =0
Komentarz: W 1 $ W 2 oznacza”zamieniamymiejscamiwiersze1i2”, W 2 2 W 1 oznacza”do
wierszadrugiegododajemywierszpierwszypomno»onyprzez(-2)”.
W 1 $ W 2
W 3 2 W 2
Zgłoś jeśli naruszono regulamin