дипломы,диссертации,курсовые,контрольные,рефераты,отчеты на заказ
Вывод изображения на печать
Интегралы | Дифференциальные уравнения Векторная алгебра Вычисление интегралов | Типовой расчет Интегралы при вычислении | Windows Информатика | Математика | Функции Пределы | Производная | Графики | Системы уравнений | Матрицы Лекции
Вычисление двойного интеграл Преобразование комплексного чертежа

Матрицы Умножение матриц

Докажем дистрибутивность умножения. Чтобы произведение $ {A(B+C)}$ было определено, матрицы $ B$ и $ C$ должны иметь размеры $ n\times k$ . Положим $ {D=B+C}$ , $ {F=A(B+C)}$ , $ {G=AB}$ , $ {H=AC}$ , $ {U=AB+AC}$ . Для доказательства равенства $ {A(B+C)=AB+AC}$ , нужно доказать, что $ {f_{ij}=u_{ij}}$ , $ {i=1,\ldots ,m}$ , $ {j=1,\dots,k}$ .

Так как $ F=AD$ , то

$\displaystyle f_{ij}=\sum_{s=1}^n a_{is}d_{sj}.$
По определению суммы матриц, $ d_{sj}=b_{sj}+c_{sj}$ . Следовательно,
$\displaystyle f_{ij}=\sum_{s=1}^na_{is}(b_{sj}+c_{sj}).$(14.7)

С другой стороны,
$\displaystyle u_{ij}=g_{ij}+h_{ij},\quad g_{ij}=\sum_{s=1}^n a_{is}b_{sj}, \quad h_{ij}=\sum_{s=1}^n a_{is}c_{sj}.$
Тогда
$\displaystyle h_{ij}=\sum_{s=1}^na_{is}b_{sj}+\sum_{s=1}^na_{is}c_{sj}= \sum_{... ..._{is}b_{sj}+a_{is}c_{sj}\right)= \sum_{s=1}^na_{is}\left(b_{sj}+c_{sj}\right).$
Сравнивая полученный результат с(14.7), получаем $ f_{ij}=u_{ij}$ . Первое равенство в свойстве дистрибутивности доказано. Второе равенство доказывается аналогично.

Докажем первое равенство в свойстве 4. Чтобы произведение $ EA$ было определено, матрица $ E$ должна иметь порядок $ m$ . Пусть $ {C=EA}$ . Тогда

$\displaystyle c_{ij}=\sum_{s=1}^m{\delta}_s^ia_{sj},$
где $ {\delta}_s^i$ -- символ Кронекера . Сумма справа имеет вид
$\displaystyle c_{ij}=0\cdot a_{1j}+\ldots+0\cdot a_{i-1,j}+1\cdot a_{ij}+0\cdot a_{i+1,j} +\ldots+0\cdot a_{mj}=a_{ij}.$
Таким образом $ C=A$ , первое равенство в свойстве 4 доказано. Второе равенство доказывается аналогично.
Замечание 14.4 Из ассоциативности умножения матриц следует, что если произведение содержит три и более сомножителей, то его можно записывать без использования скобок. Например, $ ABC$ или $ ABCD$ . Эта кажущаяся очевидной запись произведения верна не для всяких математических объектов. Действительно, в силу предложения 10.23, для векторного произведения векторов запись $ {{\bf a}\times {\bf b}\times {\bf c}}$ неприемлема, так как результат вычисления этого произведения зависит от расстановки скобок.
Замечание 14.5 Свойство дистрибутивности позволяет раскрывать скобки в матричных выражениях. Но нужно обратить внимание, что, раскрывая скобки, нельзя менять порядок сомножителей.
Замечание 14.6 Свойство 4 объясняет происхождение названия "единичная" матрица. В умножении матриц единичная матрица ведет себя так же, как число 1 при умножении чисел.

Упражнение14.4.6. Докажите, что произведение двух верхних треугольных матриц одного порядка является верхней треугольной матрицей того же порядка. Докажите аналогичное утверждение для нижних треугольных матриц.

Упражнение14.4.7. По определению считается, что $ A^n=\underbrace{A\cdot\ldots\cdot A}_n$ . Покажите, что для матриц формула $ {(A+B)^2=A^2+2AB+B^2}$ не верна. Объясните почему.

 

Линейная алгебра.   Основные определения Функции нескольких переменных Математика Примеры решения задач
Операция умножения матриц
  Определители ( детерминанты)
Элементарные преобразования
Cвойства обратных матриц
Базисный минор матрицы. Ранг матрицы.
Матричный метод решения систем линейных уравнений
Метод Крамера
Решение произвольных систем линейных уравнений
Элементарные преобразования систем
Метод Гаусса

Элементы чертежей и схем Волновая функция Маршрутизация в локальных сетях ;