Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Konspekt_po_algebre

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
28.05.2022
Размер:
1.11 Mб
Скачать

ниваемтопредыдущимåãîåñòüпредыдущимэлемент,. Призаканчиваинверсии(пузырекíà-òðåòýòîìñÿ,

éместе,перехàíîâäèìíèæòüñÿ. Íêåñòîвторым)îìóÿùèìпузырек. ÅñëèПотом, гдеперестаетинверсия,сравниваемдилсбытьпузырекòî пузырек. Ñðàâñ-

стано итсявсплытиениж стоящий. Н

инверсиитранспозицияпускается нижместу. Процесс заканч вается,пузырькогда

последний пузырек всплываåò до своего ур вня, и он рожден либо следнèì

элементом,

либо все нижерасположенные относительн

åãî ìåñò

рождения не образуют

инверсий.

 

 

 

 

 

Этому алгоритму соответствуют рагмент

программы на С:

 

 

float a[n ; /*массив,

который следует упорядочить по возрастанию*/

 

 

swap (float

, float

) /*обмен значениями*/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

loat s; s

= ; i>0=d;

d=s; }

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{flotationor

t

 

i--)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a,

nt k) /*процедура всплытия*/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

if (a[i <a[i-1 swap (a[i ,a[i-1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

}

else break;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

main

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{for (int k=1; k<n; k++) flotation (a, k);}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение§7.5. Аксиоматич7.9.Опрзадаваеделителское ввåмдениеn-го порядкаопределителейквадратной. матрицы

 

 

 

 

ется ункция от нее,

 

мая ормулой

 

 

 

 

 

 

kai,j kn называ-

всех перестан вок чисе p = (p1, p2, ..., pn), I(p) числоP

 

 

π

 

 

, здесь p

перестан вка изльзуетсячисе

 

 

 

 

det A =

p π(−1)I(p)a1p1

...anpn

 

 

 

 

 

 

 

 

такое{1, .., nобозначение}.

 

 

 

 

инверсий в p;

 

множество

 

 

Часто испо

 

определителя:

 

 

 

 

 

 

 

Определитель матрицы 3-го порядк вычисляется согласно|A|определению= det A.

7.9 òàê:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11

a12

a13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тыхматрицыЭто.можно.Левыйзапомнитьрисунокпомощьюдляполодвухжительныхс ем, в слагаемыхкоторыхв.тройкиПравыйобъединеныдля отрицательэлемен-

í

a21

a22

a23

= a11a22a33

+ a12a23a31 + a13a21a32

 

a13a22a31

 

a11a23a32

 

a12a21a33.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

32

 

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 12.06.2012

 

индексу,

 

 

 

 

 

не изменится:

a1p1 ..anpn

сомножители упорядочим по

 

 

X

aq11...aqnn(−1)I(q)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|A| =

 

 

 

 

q = (q1, ..., qn)

π

 

 

 

 

 

q π

 

 

произв дении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,второмуСвойствоДк обратнаяз е л ьэтойс онов{1.очевидно, ...Åñëè, n}

 

 

.anpn =aq11...aqnn, ãäå

q1...qn òð íñ-

позиция,

по тношению к

p1...pn.

 

a1p1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По теореме 7.6 четности p и q совпадают.

Íà îñíî àíèè1.

теоремыI(pполучаем)

важнейшееI(q)

свойство.

 

 

 

 

 

a1p1 ...anpn (−1)

= aq11...aqnn(−1) .

 

 

 

 

 

 

 

 

ðîизвольныечиеможносвойства.2 Еслизаменитьопределители,следуютднаTсловоизи стровоямоакстрокстрокивсехизAопределениязаданныенулевая,другихна столбцысвойствахтопосредством7.9.,Наиопределинаобороихнекосноторогове.елей,Строкиможноправилагдевычислять,говоритсясто.бцы

кроакстрокахвноправныП

|A|

=

|A

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 От перестанов

 

 

 

 

 

â

 

 

 

 

|A|= 0.

 

 

 

 

íåò.

4

две строки рав

 

, тоdet его знак меняется, а абсолютная величина

 

 

5

пропорциональнымистрокумножаетсянаdetчисло,=0.Прочието

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

det

множается на число.

 

Свойство 7. detÅñëè

 

дна строк

 

есть суммастрокамистрокравен нóëþ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1

a2

, òî

det = det1 + det2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

совпадают, где

det1

на месте a стоит

a1

,

â

det2

 

 

местеa стоит

a2

.

 

 

сроки в другие,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

det1 det2

 

со строками

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свойство= 0.

det8. Если. одна из строк есть линейная комбинация других, т. .

X

 

9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

òî

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ai =

λj ai,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=6i

 

det

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на некоторые

ñëàdet. не меняется, если к одной строке прибавляются

умноженные

 

Вычислениематрицытреугольннек. îйторыхматрицыопределителей.

 

 

 

 

 

 

§ТреугольныеОпределитель7.6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

квадратной матрицы

 

 

 

 

 

 

 

.

 

Если все элементы над главной диагональю

 

 

 

 

 

 

0 0 . . 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 .....0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нулевые, то

 

 

íà

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

диагональюнижняя. треугольквадратнойая матрицаматрицы. нулевые, то она

называетсяЕсливсеверхнейэлементреугольнойыподлавнматрицей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определения:элеТеоремаментовД к а7з..а8т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. помощьюроизведениюаксиоматическогодиагональных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 .....

 

 

 

 

 

 

 

 

 

еОпределительл ь с т в о. ассчитаемтреугольнойэтот матрицыопределительавенс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

12.06.2012.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|A| =

 

 

 

 

 

 

 

 

I{p1,. .,pn}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1p1 ...anpn (−1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,...,n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p πX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p1 6= 1

Здесь сумма

|A| = a11

X

a2p2 ...anpn (−1)I{1,p2,...,pn}.

 

 

(p2,...,pn) π(2,...,n)

êïìíîтораядматрицаобразуетсятакжсиоматическтреугольнаяиз исх дн й определениекаквычеркиваниемисх дная;определителяпервого столбцаподм трицыпер порядкай строки(n.Ýò1),

 

жества

{2,. . . ,n}. Ò

åñòü

 

 

 

 

 

π(2, ..., n) − множестâî перестановок

уже вычлененавторяем.действие:

выносим за знакнесуммымогутпринимать значение

1

, так как единица

 

 

p2

, ..., pn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ïî индукцииэлементов:получим, что

 

 

 

 

 

a22

 

 

 

 

 

 

 

 

диагональных

 

 

 

 

 

 

определитель треугольной. И .дматрицы. равен произведению

 

Если транспон

 

 

 

 

|A| = (a11

(a22(...(ann)...))) = a11a22

...ann

 

 

 

 

 

 

 

 

 

матрицамметрическиеравняется исходнойматрицысо знаком.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рованнаяКосос

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ется кососимметрèческой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− , то она называ-

 

 

 

матрица кососимметрическая,A = −A òî åå

aij = aij

i, j.

 

 

равны

Åñëè

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

диагонаэлементыьные лементы

 

 

 

 

Ä é ñ

â

 

ò

ë ü

. Пусть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.

æå âðåìÿ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B := −AT = Aвторого.Тда

B = A

 

 

 

bii = aii, íî â òî

 

 

 

 

bii

= −aii

. Значит

aii =

aii

, òî åñòü

 

 

 

aii

 

 

 

 

 

под диагональю равны элементам над диагональю со знаком равны нулю, а элементы

 

Примеры. Кососимметрические матрицы

и третьего− .порядков:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−a

0

c

.

 

 

 

 

 

 

Умножим

 

 

 

 

 

 

a

0

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

c

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

a

 

 

0

a

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислимвсеопределительстрокиопределителякососимметрическойна

матрицы произвольного порядка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюдарема 7.следует9.(Åñëè1)

A =

 

 

 

 

 

= det( A) = det(A ) = det A.

 

 

 

 

 

 

 

 

|

|

 

a.11 ...

a.1n

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

· · ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Òå

 

 

 

 

 

 

 

 

матрица

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an1

 

ann

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

åå îПроверимпределительвручнуюавеннулютеорему. A −7.9кососимметричнаяна определителе третьегои ее размерностьпорядка. нечетная, то

 

0

a b

 

 

− | | − −

− −

 

 

 

 

−b

−c 0

 

 

 

 

 

Теорема 7.9a

верна.0 c

 

= (

1)n A = 13( a)(a0

12(.06.2012cb))

 

b(ac

 

0b) = acb

 

bac = 0.

тикиазмерностьПу§ оченьестьопределительмного.ям угольные матрицы

A и минорыB, можно умнож ть A íà B справа. Это

посчитзна , что размерности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A è B должн выглядеть так: k × n вычисляяn × p, соответственно.

Коши исслеC :=îâàëABслучай,тогдакогдаk × p.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

àòü

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k = p, тогда C − квадратная ма рица k ×k. Можно

Определение 7.10. Пусть|C| черезв некототорыерой матрице

A è B, íå

 

 

 

 

его на прямую

ществуетИсх дно матрице

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

строк

столбцов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A выделеныпересеченияJ L

 

 

 

þò. Ò ñòü

 

 

 

A

индексы из множеств ˆ ˆ

 

 

 

 

 

 

 

 

впада

 

 

 

 

ˆ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J , L. При этоматрицымощности J è L

строк и

столбцовˆ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выделенных

 

 

J J

L

L µ(J) = µ(L) =: r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определитель. Его называют минороматрице.Обозна ение:

A, для которой су

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

наниепорядка.качествеКогдаизаргумконтåнта,кстатоп

естья нопервыйоосткак й

 

 

 

 

 

 

опуска ьминорееупоми-го

 

 

речь, будемMJ L(A)

 

r

 

матрицы

 

ˆ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MJ L. Если минор з хватываезахватываетвсе строки

 

 

 

, то второй индекс у него опус ается:

MJ ; если минор

 

 

 

 

 

(L = L)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

все столбцы матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теорема 7.10. Пусть

 

 

ˆ

,

òî

 

 

 

 

 

èíäåê у него опускается: M,J .

 

 

 

(J = J)

 

 

 

 

 

 

 

 

ственно. Тогда, если

A è B матрицы размерностью

(k × n) è

 

(n × k),

соответ-

 

 

 

 

 

 

 

 

k ≤ n,

òî

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ãäå

 

 

 

 

 

 

 

 

|AB| =

 

 

 

,n)

 

 

 

 

M,J(A)MJ(B),

 

 

 

 

 

 

(7.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J π(1,... X µ(J )=k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J := {i1, . ., ik} − подмножество индексов, из множества

{1, . . . , n}.

Причем

i1 < i2 < ... < ik

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

=

 

 

, ãäå

ai= (ai1...ain);

 

è èç bi

=

 

состоит матрица

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д о к а з а т е.л ь с т в о. Пусть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b.1i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ak

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B = (b1...bk ).

Здесь

i = 1, k.

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

X

a1i1 bi1

1 ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ab ...

ab

 

 

 

 

i1

 

 

 

ik

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

=

... ... ...

=

 

 

 

...

...

 

...

 

=

 

 

 

 

 

|

|

 

 

 

i1

 

ik

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

b ...

ab

 

 

 

 

X

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aki1 bi1

1 ...

akik bik k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

1

 

 

k

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· · ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1i

i 1

 

i2

 

 

 

 

 

ik

k k

 

 

 

 

 

 

 

же множЗдесьествавсеиндексы

 

 

 

a

1 b 1

 

X

a1i2 bi22

 

X

a1i bi k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

i1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зрованиидного и того

 

 

 

 

 

 

 

 

суммирования пробегают независимые значения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· · ·

 

i2

· · ·

 

 

· · ·

ik

· · ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aki2 bi22

 

 

akik bik k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X aki1 bi11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

столбцами:общ й множи.Далее-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

знакостальнымиопределителяâ ñóìì

 

 

 

простоТворческэлементовпроизводятсяятель {силапервого1, ...,Коширутинныеn}.столбцапроявиласьвыкладкиделаем14расстановк.тоВыносимже12.06самое.2012 индексации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стхавитьябы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1i1

i2

a1i2 bi22 · · ·

ik

a1ik bik k

 

 

 

 

 

 

a1i1

... a1ik

 

| |

 

i1

 

 

· · ·

 

· · ·

· · ·

 

· · ·

 

 

 

i1,...,ik

 

 

a

... a

AB

=

bi1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

=

bi1

1

...bik k

 

 

... ...

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

...

.

лю.Поэтомури совпадающихследнейвторыхсуммеиндексахможно

ik

 

лишьвдвухопределителиакиестолбцахнаборыопределитель равен ну-

 

 

X

 

 

 

i2

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aki2 bi22

 

 

akik bik k

 

 

 

 

 

ki1

kik

 

 

 

 

aki1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

того,емотслагпослдругаемыедниетолькпо знакомдинаковымзависимостинаборамдним , новжествомкоторыхтпоряд-

кавтонетðдвухасположенияыхининакеквыхмогутиндексовиндексовотличаться.Сгруппи.Блеедруг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(i1, ..., ik )

 

 

 

и вынесем

каждой

акой группе оп еделитель за знак суммирования.

(i1, ..., ik )

 

 

 

 

|AB| =

 

 

 

 

 

 

idem =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

} i16=...6=i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i {1, ..,nX

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

a1i1 . .

a1i

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

... . .

 

...k

 

 

 

 

 

 

 

 

bj11...bjk k(

1)I(j),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

πлемопределению

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bj11...bjk k (−1)I(j) по аксиоматическому

i1<i2

определителя есть

 

aki1 . .

aki

 

 

 

 

 

<...<ik {i1,...,ik} {1,...,n}

 

 

 

 

j π(i1,...,ik) j=j1,...,jk

 

сперестановкидинаковыминаиндексамиспискеаргументов. Сумма всех коэ ициентов перед определите-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j π(i1,...,ik) j=j1,...,j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В итоге:

 

 

 

MJ (B), ãäå

 

J = {i1, ..., ik }.

 

 

 

 

 

|AB| =

PJ M,J (A)MJ (B) − ормула Áèíå-Êîøè.

 

 

 

Ç ì ÷ í è 1. Åñëè

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда полагается

k > n,

то матрицы A, B

имеют миноров k-го порядка.

 

 

 

M,J (A) = MKJ (A) = 0 = MJ (B) = MJ K (B).

 

 

 

Теорема§7.8. 7Следствия.11.Если из ормулы Бине-Коши

 

 

 

 

 

 

 

 

няетсяД к а з а

ь ждествоA . BИзсуммесловияквадратныеэтойматрицытеоремыоднойследует,размернчтîсти,в теоремето |AB7.|10= выпол|A||B|-.

 

k

= n.

Тогда в (7.5) будет J

= {1, ..., n},

M,J(A) = |A|, MJ(B) = |B|,

πТеорема(1,(Этот..., n) =же7.(112резуль, ...(то, n), а . можно.вКоши)получить(7. .Пусть5) извсего

дно слагаемоеЛапласа..См. далее.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B = (c, d), ãäå

 

 

c1

 

 

 

d1

A = b

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

.

 

 

 

.

 

ai1

ai2

 

 

cn

 

dn

 

 

 

 

 

 

 

 

тождествоД к а з а,Кошит е л ь.с т в

î.

помощью15.ормулТогдаБине12.06.2012-Коши.

 

bi1

bi2

b = (b1

...bn) c =

 

,Cd =

 

 

|AB| =

1≤i1<i2≤n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a= (a1...an),

 

ci2

di2

 

 

ci1

di1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТеоремаНа этом7.13основыв(неравенствоется |AB | =

 

bc

 

bd

= a cb d − a db c.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ac

 

ad

 

 

 

 

 

 

′ ′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Êîøè).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

≥ |(cTd)|, ãäå c è d − столбцы

одной высоты. Иными

 

ловами

 

 

 

 

 

 

 

p

(cTc)(dTd)

 

 

 

 

 

 

 

еКошил ь с т вво.

 

 

 

 

q

 

 

ci

 

 

diîðìå≥ |.

 

 

 

cidi| −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X X

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

неравенствоД к з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

координатнойПусть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a)T = c,

(b)T = d. Тогда из (7.6) следует

 

 

С другой стороны:

 

|AB| =

 

 

|AB| = cTcdTd − cTddTc.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

(7.7)

 

Заметим, что

 

 

 

 

1≤i1

<i2n di1

 

di2

ci2

 

di2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

ci1

 

ci2

 

 

 

 

di1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ci1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

cèçi2

 

 

 

c

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

äðóã ê äðó-

гу матриц. По теоремеi1

 

 

 

 

i1

 

 

определителейi1 лители

транспонированных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M T

 

= M . Применяя ее, получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теории

 

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

 

|

 

 

|

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

di

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1857

 

 

 

di1

 

di2

 

 

 

ci2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|(7AB.7),|

 

n

di1

di2

 

 

≥ 0

 

 

Отсюда |AB| ≥ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

å

 

=

i1<i2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

ci1

ci2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Принимая во вниман

 

разложение

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

матрица размерностиTcdTd

cTdd c

 

 

 

 

.

Èç

 

социативно ти умножения матрèцэквивалентго,что

служенноАН

 

 

 

 

 

 

(1

×

 

 

 

 

 

 

 

 

(1804

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îñòü

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) не меняется при транñпонировании, следует

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1844, 1849)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

еравенствоВгодуКошиБуняковский. езультатобобщил1821 годаэтонеравенство. для. интегралов:Извлекаякорень, получаем

 

 

 

(cTc)(dTd)

(cTd)(dTc)

 

 

 

 

cTc)(dTd

(cTd)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Za

f

 

(t)

t Za

g

 

t)-1889)dtñZa

 

f (t)g(t)

 

t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1830

 

 

 

 

 

d

 

2

 

 

 

 

 

иктор Яковлевич Буняковскийd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лазападнымиКошиБине. Вероятность,-Бунякакадемик,ученымиовскоготеория.. потомЕгоимячисел,вицеиног-президентанàлизнеза.-

 

Â. 1884Написалупотребляетсямоугольныегоду2ШварцучебникапереоткрылвдляназванииОбщаяшколыормулы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

(CLJ

 

= (Cij )i L,j J ).

 

А она, очевидно, является произведением по

 

Пусть имеютс

 

ïð

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

матрицы

 

 

 

 

 

Êîøè

 

 

 

 

 

 

матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A (n × m),

B (m Ч k). Тогда любой минор

 

 

 

 

C = AB можно вычислить по ормуле

 

 

 

 

 

обычную,

 

 

 

 

Ä å é ñ ò â è ò å ë üMí îLJ.(C) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MLP(A)MP J (C).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ(P )=µ(L)=µ(J )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P {1,...,m} X

 

 

 

2012

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MLJ (C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ðèöû

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

есть определитель квадратной подматрицыдматрицыCLJ -

AL = (αij )

 

 

 

 

 

 

на подматрицу

 

BiJ

= (bij )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

получаем общую ор-

мулуПрименяяБинеi-ÊîøèL, jê{ýòèì1,...,m}подматрицам ормулу16

Áèíå12.06i.-Êîøè{ ,..,m} j J

 

 

 

 

летали,§но749чтопришел-1827все открытоЛаплас. Великий. Лагранж даже бросил занятия математикстойчивостьнавысочайшемнескольк

1812 Pierre Simon Lapla e (Пьер Симон Лаплас)

рия вероятностипоявилась). 1799книга-1825 Theorie analytique des probabilites ( Анал тическая т

Определендвижóнойскорровневесовсистемы,ения.этогоБлагодарЛуныдвижндексытрудадоказал,7ения.).11Лапласему.говорит,Луны,ПустьчтовнедрялисьразвилкольцовыяснилматрицанапрВышлитеориюмер,Сатурнаметруровеньстрокпятьто,иапчтодолжноèëприплюснутостиограммлярности,мовЛапласНебеснойбыть.обосновалбылразрывпредседателеммеханикиземногоым,у шараоткрыл(Опалапричиныскоростисолнечмер-

жество

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

вадратная; инд ксы ее строк образуют мно-

 

 

 

ˆ, è

 

 

ее столбцов

 

 

множество

ˆ. Пусть их мощности одинаковы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ˆ

 

J

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

вованных

миноре

 

 

ˆ

 

 

 

Тогда мощности

 

 

 

и столбцов, не задейс

µ ) = µ(L) =: n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MJL(A)вычеркивания, тожеобудут

равны. Т

åñ ü

 

 

ˆ

 

 

 

ˆ

 

 

 

− r

, ãäå

r := µ(J) = µ(L)

.

 

µ(J\J) = µ(L\L) = n

 

 

 

(Напомним,ñÿ îò

 

 

\ − тео етик -множественное вычитание.) Значит то, что станет

 

òåëü

азываетсядополнительныйст стоминоромлбцов

тоже квадратная матрица. Ее определи-

 

 

 

 

 

 

 

 

J

ðминоруокльнымL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дополнительный минор к

 

 

MJL.

 

 

(к исходному минору). Обозначение: MJL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определениюминор. к дополнительному минору равняется исхименно,д-

му миноруПонятно,JL ибо:что

 

 

M = MJˆ\ ;Lˆ\L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ˆ

 

ˆ

 

ˆ

ˆ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Будем рассматриватьJ\(J\J) =далееJ,множестваL\тольк(L\L) =простыеL.

варианты множеств

 

ˆ è ˆ

. À

 

 

 

 

Определение 7.12. Пусть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

L

 

 

 

 

 

ˆ

 

 

 

 

 

ˆ

 

{1, ..., m} .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = {1, ..., n} ,

L =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Тогда

 

 

 

 

 

 

 

J, L

имеют одну мощность: J = {j1, ..., jr } ,

для минораическим

 

 

S(J, L) := j1 + ... + jr + l1 + ... + lr

называ тся ункцией четн сти

L = {l1

... lr

}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

минор

 

MJL. П сть матрица A

 

 

квадратная (n n),

åй выде яется нек торый

Алгебр

 

 

 

дополне ие

называется число

 

 

×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JL.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

MJ L. умноженныйЭтомиору соответствует некоторый дополнит ëüíûé ìèíî

 

 

ныйТеорема 7.14. Алг браич наскоетотдополнениежезнак,кчетноститодополнительномувопредополнительноголенииS(J,Lминору). åñòü

исход-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AJL := MJL(−1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.12

:

A ˆ

ˆ

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J \J ;L\L

 

 

 

Ä êSà(J,Lç à)

л ь с т в . Вычислим ункцию

 

 

 

 

 

äëÿ

 

 

 

 

 

 

минора:

 

 

MJL(−1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

минор,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

какассмотримдно из чисел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ˆ

ˆ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÒàêS(J

\J, L\L) = 1 + ... + n − j1 − ... − jr + 1 + ... + n − l1 − ... − lr = n(n + 1) − S(J, L).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n èëè (n + 1)

 

 

ч тное,алгебраическтоn(n + 1)- четное. Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ˆ ˆднойелителя. матрицыминораестьсуммаВнасо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ниямиопределителяS(J,Lэлементов) обапроизведениеS(исхопреJ \J,L\L)

 

 

 

 

 

 

егознакихом-то+слагаилиоемых,дополнение-+. Следовательно,являющихся.Поопределениюпроизведе

(−1)

 

= (−1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначим мно-

жествоесть суммаак произведенийхэлеменсучеòîв матрицызнакчерезВ со знаком

èëè - .

 

 

MJ LAJ L

P

на суммирование элементов множества, имеемσJL. асширяя операцию суммирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

12.06.2012MJLAJL = P σJL.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тиебудетОпрсовпадаетинверсияий,Понинверсииделениеудобноли передно, .чтосузить7ниманьше.

 

σ

 

 

≡ det B =

 

P σ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î13бщее.стоитадрВ мычислосериис считали,kинверсииинверсииэлементовчто. перестановкеинверсиябоудемльшихсчитать,егоотносится. согласночтокэпоследнемупарементэлементовимеетопределению.k Теперьинвер-

 

 

 

÷èñë

 

èíâ ðñèé îïð

 

 

 

 

 

ранее. Однак

теперь каждая к

кретная

 

 

 

приписана к конкретному элементу. Наибольший элемент, где бы он

стоял,

не имеет инверсий, наименьший элементделенных, г бы он ни стоял, никому не создает инверсий.

высотыЛемма

 

 

 

 

 

 

.

Ï ре естим столбец

 

 

на первое место

 

 

столбцов

{ai}

 

 

 

7n.1Пусть. Пусть A = (a1, ..., an) матрица (n × n), состоящая из I(J ),

ãäå

число инверсийинверсJ := (j1, ..., jn) π(1, ..., n). Тогда |aj1 ...ajn | = |A| (−1)

 

I(J)

Д ановкз а

л ьлевымJò. î.

усть индекс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

È

ак далееq − 2äîðàçà,индексаинверсий. . столько раз, сколько

 

 

было у индекса 2.

 

 

 

индекс ми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jp

= 1,

 

тогда он образует

 

p − 1

инверсию

 

 

 

 

j1, ... jp−1

 

 

 

 

 

 

 

 

ajp

 

 

 

 

 

 

 

 

ерест

 

àìè

 

 

 

зменятьсñîñ äîì. Знак определителя измениться

последовательными

раз, сколько

 

 

 

 

й было у индекса

 

jp.

 

 

 

 

p − 1

раз, . . стольк

ïрочихПустьиндексов не è

 

ÿ.

 

 

 

Инверсия индекса 1 станет 0

инверсии

 

 

 

jq

= 2

. Т гда у индекса 2 будет

q − 2

инверсийрсии. Переставили столбец

ajq

íà

изменитьсвторое местоя последîвательными пе естановками

левым соседом. Знак определителя

Теоремараз, сколько7.15

 

 

 

 

n − 1

Суммарно, знак определителя изменитьс

 

 

 

 

 

 

 

всего.

 

 

áûëî

. .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B = (bij )1n.

стольк

Минор,Дслучайкдополнительныйз σJLñ âσ ., БудемJ, Lдоказыва{1, ..., nü}.теорему для матрицы

 

 

 

1

 

.

J = {1, ..., r}к=главному,L. (МинорырасположенM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

типа JLвсправомтаки

нижнемJ, L называютсяуглуматрицыглавными.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно определениям

 

 

 

MJL

JL.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p πX

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1p1 ...brpr (−1)I(

 

)

 

 

X

 

 

b(r+1)q1 ...bnqn−r (−1)I(

 

)(−1)S(J,L),

 

 

ãäå

 

MJLAJL =

 

 

 

p

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,...,r)

 

 

 

 

 

π(r+1,...,n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

I(p¯), I(q¯) − количество инверсий в è , соответственно.

ВыполнимS(J, L) =перемножение:1 + ... + (r + 1) + ... + n = n(n + 1) − четное число, поэтому (−1)S(J,L) = 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

)

X

 

 

 

 

 

 

полагде

MJLAJL =

 

 

 

b1p1 ...brpr b(r+1)q1 ...bnqn−r (−1)I(

p

)(−1)I(

q

),

 

 

 

π(1,...,r

 

 

 

π(1+r,...,n)

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

q

 

 

 

 

 

 

(p,¯ q¯) π(1, ..., n) − какая-то перестановксправедливиндекс в

1, ..., n. Так как индексы из

не образуютаем,что инверсий с индексами из ,

î

I(p¯) + I(q¯) = I((p,¯ q¯)) (здесь

 

(p,¯ q¯) = (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p, q) = (p1...pr18, qr ...qnr )12)..06.2012

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ñû,

 

 

строк,

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

индекановкиак

 

. ., lr }òàê

его столбцов,

порядо-

÷åíныСогласнопо возропределениюстрокианию: минора,J =

{j1, ... jr

} ,

 

L åãî= {l1

 

лучаю 1. В мàтрице

1 ≤ j1

< j2 < ... < jr ,

l1

< l2

< ... < lr . Приведем случай 2 к

ñòтрокой

 

B строку с

 

ñîì j1

 

переставим со строкой

j1 − 1

потом со

j1 − 2. È

ак далее, до перест

 

 

 

 

вой стр кой. Придется переставлять

определителяановкиТ разм.ж спос бом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j1 − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÿ j2 − 2 ïåðå

. Äëÿ

 

 

j2 поставим на вт рое мест . Потребу

 

меняетсиндексяj3

j3

− 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нут строками

 

 

минанужноизпротивоположныйперестан.Окîвкинчательно,. .. От каждойстроки перестановкиндсамистольJзнак

Т ж самое проделàем со столбцамиR := {1, . . . , r}.

lr }. Знак определителя изменится

 

ê ðàç:

 

 

 

 

 

{l1, ...,

-

Заметим,Столбцы счтоиндексами из L станут столбц ми с индексами из R, с сохранением порядка.

j1 − 1 + j2 − 2 + j3 − 3 + ... + jr − r + l1

1 + l2 − 2 + ... + lr

− r = S(J, L) − r(r + 1).

 

пре бразов ний матрицы

 

 

 

 

 

 

матрицу, которая получится п сле

 

r(r + 1)

− Вчетноечерез число

и обозначим

 

 

S(J,L

σ (B)

 

 

 

если при каждой

перестановк

соответствB . Тог σ (B ) = (−1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

да нно меняютспроизведениямножества. Синдексовдругойстороны,

которым строится минор (первое измен ние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J, L

ïî

меняются, значит, не меняются и слагаемые J

:= {1} (

J

\j1)

),

то миноры MJL è MJL

íå

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

JL, òî åñòü

 

 

 

 

 

 

 

 

 

èõ

 

 

 

 

 

 

 

MJLM

 

 

 

σJL(B) = (−1)S(J,L)σRR(B) (−1)S(J,L)σ (B) = σ (B).

 

(7.8)

Теорема§7.10. 7.Частный16.Определительслучай матрицтеоремы Лапласа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B может быть разложен по строке

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и по столбцу

 

 

 

det B =

bij Bij

 

 

 

 

 

 

 

 

(7.9)

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

j.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь

 

 

 

det B =

bij Bij

 

 

 

 

 

 

 

 

(7.10)

i=1

для любогоi означает,столбца,чтоа разложение ве но для любой строки, j определениюазложение верно

Ä

ê

à

Используем.

предыдущий резуль ат. По

 

минора

 

ü ñ â B. ij = Aij (B)

 

 

 

 

 

 

bij = Mij (B). Обозначим через σij множество слагаемых в произведении

 

 

 

 

 

i+j ýòî

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соответствующимиБыло доказано теореме 7(15,−1)÷òîMij (B)Mij (B) = bij Aij (B).

 

 

 

Пусть

знаками.

 

− набор произведений элементов матрицы B с

1)

σij

 

σij разновидность σJL ïðè

 

J = {i},

L = {i}. Тогда

i

j

 

 

 

σik = = j 6= k (общих

 

S

σij

 

2 σij

σ = σij σ = σU := j σij σ ;

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19элементов12.06в.2012 при одном

и разных

 

íåò).

 

 

 

 

bij Bij

bik Bik

 

bij Bij

 

bij

bik

 

 

 

 

 

bik Bik

 

3) àç èõbikпересечениеэлементов:пусто,bij

â

 

 

 

 

 

.

 

4 П считаем количество слагаемыхµ(σU ) ≡

µ(

j σij ) =

j µ(σij )

 

наборе σij

подноиндекто же количество

σU .

Sетрудно заметить,оличествочтолюбомP

ñàì

 

(n −1)!.

Íî (n −1)! − ýòî ê

перестановок

1, .., n} \ {j}. Тогда

µ(σU ) =

j

µ(σij ) = n(n

 

1)! = n!. Очевидно, что

Ç ì ÷ í{и 14. У ормул

 

P

 

 

 

(7.9)

 

σU σ

µ(σU ) = µ(σ ) < +∞ = σU = σ =

 

 

понированномОпределениепо строке попорядке,7столбцу,. . Матрицаназываетсясоответствиз алг,взаимнойåбраическихнно. есть.Тоназванияесть,дополнений,еслиразложениерасположенныхопределителявтранс-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7.9)

(7.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

взаимная матрица

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B :=

b11. ....

b1.n , òî

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bn1 . . .

bnn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

...

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B11

.

 

B1n

 

 

 

 

˜ определяется ормулой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диагональюПосколькуатнойисходной.речьизопределителейидетматрицыобалгебраическихивзаимнойисходнойвматрицы:любодополнениях,порядке. тоестьматрицадиаго-

нальнаяЛеммаподрЗазумевается7матрица.ч1. Произведениеква2с. B

 

 

 

 

 

 

 

 

B :=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

Bn1

. . . Bnn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

· · ·

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7.9)

 

0

 

 

 

0

 

(7.10)

 

 

 

 

 

ремыД й с. тПокажем,в и теоремул ь нчто.

Значениерочие элементыдиагональныхравныэлементов0,напри получаемер,элементизспредыдущейиндексами тео-

 

˜

 

 

 

 

· · ·

· · ·

 

·..·.·

 

 

 

˜

 

 

 

 

 

 

 

 

AA

=

 

 

 

.

 

=

AA.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

· · ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Применяя

 

Ëàïласа (частный случай)

обратноì направлении имеем

2, 1.

 

 

a21

·· ·· ··

a2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Íî ýòî

a21

a2n

результат умножения 2-й строки

A

на первую строку .

c21 = det

a31

· · ·

a3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a· · ·

· · ·

a· · ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

n1

· · ·

nn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

Определениекоторой,акак7.15две. Единичнойстрокидинаковыматрицей. Аналогично,

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 6= j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гонали

 

 

стоят единицы.

 

 

I называется квадратная матрица, по диа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

· · ·

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

1

12.06.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I =

0· · ·

 

· · ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

0· · · · · · · ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· · · 2012

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете Алгебра (общая)