Вопрос 9.
Свойства:
Матрица А порядка n. Транспонированная к ней .
Получена путем преобразования, при котором строки стали столбцами с теми же номерами. Транспонирование – поворот матрицы около главной диагонали.
Определитель транспонируемой матрицы получается транспонированием определителя исходной матрицы.
1.Определители транспонированных матриц равны между собой.
Доказательство: выпишем общий член матрицы А
Индексы элементов этого произведения составляют подстановку
Все элементы произведения1 являются элементами транспонированной матрицы и также расположены в разных столбцах, т.е. произв.1 является членом транспонированного определителя. Таким образом, определитель
матрицы А и опред.транспонир матрицысостоит из одних и тех же членов. Знак произв.1 в опред.матрицы А определяется четностью подстановки2, в опред. транспонир.матрицы первые индексы указывают на номер
столбца, вторые на номер строки =>
Подстановки 2 и 3 в общем случае различны, но имеют одинаковую четность => произ.1 в обоих опред.имеет один и тот же знак. Таким образом, опред.транспонир.матриц являются суммами одинаковых членов с
одинаковыми знаками. Чтд
Из данной теоремы следует, что в любом опред.строки и столбцы равноправны => дальнейшие свойства будем формировать только по отношению к строкам, совершенно аналогично свойства имеют место для столбцом.
2.Если одна из строк опред.состояит из нулей, то опред.равен нулю.
Доказательство: detА пусть iтая строка опред.состоит из 0. Тогда выпишем общий член определителя
В каждый член опред.нашей матрицы входит iтый член = 0 => каждый = 0 и опред. = 0 чтд
3.Если один опред.получен из другого перестановкой 2х строк, то все члены первого опред.являются членами второго, но с обратными знаками.
2а элемента данного произведения в опред.b остаются в разных строчках и разных столбцах => опред.а и b определяются четностью подстановки а’
Знак этого же члена в опред.b определяется подстановкой b’
Подстановка b1 получается из подстановки а’ путем первой транспозиции в верхней строке, при этом это происходит и во второй строке. При этом четность этих подстановок будет различна, т.к. совершена транспозиция в верхней строке. Таким образом, все члены опред.а входят в опред.b с противоположным знаком.
4.Определитель, содержащий 2 одинаковые строки равен нулю.
Но т.к. при перестановке менялись одинаковые строки, опред.не отличается ничем => d = -d => возможно только при d = 0 чтд
5.Если все элементы строки опред.умножить на число k , определитель увеличится в k раз.
Доказательство: k
Каждый член опред.b содержит ровно 1 элемент из iтой строки => всякий член приобретает множитель исходной матрицы.
*замечание: данное свойство можно сформулировать иначе, а значит общий множитель всех элементов строки можно вынести за знак опред.
6. Определитель, содержащий 2е пропорциональные строки равен нулю.
Доказательство: i и j строки пропорциональны
7.Если все элементы i строк опред.представлены в виде суммы 2х слагаемых, то опред.равен сумме 2х опред.
*замечание: Данное свойство распространяется, когда эл.i строки есть сумма более 2х слагаемых.
8. Если одна из строк опред.есть линейная комбинация других строк, то опред. равен 0
9.Опред.не меняется, е сли к элементам одной из строк прибавляются соответственные эл.другой строки(умножение на одно и тоже число)
*замечание: данное свойство можно распространять на случай прибавления любой линейной комбинации других строк.