Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
21_09__28_09_deystvia_nad_matritsami_obr_matri....docx
Скачиваний:
9
Добавлен:
16.11.2019
Размер:
267.06 Кб
Скачать

1) Находим определитель матрицы.

Здесь определитель раскрыт по первой строке.

Проверка.  , а значит, обратная матрица существует.

2) Находим матрицу миноров

Матрица миноров имеет размерность «три на три»  .

Здесь подробно рассмотрено нахождение одного минора:

Рассмотрим следующий элемент матрицы: МЫСЛЕННО вычеркиваем строку и столбец, в котором находится данный элемент:

Оставшиеся четыре числа записываем в определитель «два на два» Этот определитель «два на два» и является минором данного элемента. Его нужно вычислить: Записываем полученное значение в матрицу миноров: Остальные миноры вычислить самостоятельно.

Окончательный результат:  – матрица миноров соответствующих элементов матрицы  .

То, что все миноры получились отрицательными – чистая случайность.

3) Находим матрицу алгебраических дополнений

В матрице миноров необходимо СМЕНИТЬ ЗНАКИ строго у следующих элементов: В данном случае:  – матрица алгебраических дополнений соответствующих элементов матрицы  .

4) Находим транспонированную матрицу алгебраических дополнений .

 – транспонированная матрица алгебраических дополнений соответствующих элементов матрицы  .

5) Ответ:

Проверка: 

Также существует несколько другой подход к нахождению обратной матрицы. Справа к матрице приписывается единичная матрица и выполняются преобразования по методу Гаусса. В итоге слева будет получена единичная матрица, а справа как раз необходимая нам обратная.

Рекомендуется вычислять обратную матрицу с помощью первого способа, так как гораздо меньше вероятность запутаться в вычислениях и знаках.

Метод обратной матрицы

Пример. Решить систему матричным методом  

Решение: Запишем систему в матричной форме:  , где  

Комментарий. Если бы в уравнениях отсутствовали некоторые переменные, то на соответствующих местах в матрице   нужно было бы поставить нули.

Решение системы найдем по формуле

.

Согласно формуле нам нужно найти обратную матрицу   и выполнить матричное умножение  .

Обратную матрицу найдем по формуле: , где   – транспонированная матрица алгебраических дополнений соответствующих элементов матрицы  .

Сначала разбираемся с определителем:

Здесь определитель раскрыт по первой строке.

Внимание! Если  , то обратной матрицы не существует, и решить систему матричным методом невозможно. В этом случае система решается методом исключения неизвестных (методом Гаусса).

Теперь нужно вычислить 9 миноров и записать их в матрицу миноров 

В ходе решения расчет миноров лучше расписать подробно:.

Порядок расчета миноров совершенно не важен, здесь они вычислены слева направо по строкам. Можно было рассчитать миноры по столбцам.

Таким образом:

– матрица миноров соответствующих элементов матрицы  .

 – матрица алгебраических дополнений.

 – транспонированная матрица алгебраических дополнений.

Теперь записываем обратную матрицу:

Ни в коем случае не вносим   в матрицу, это серьезно затруднит дальнейшие вычисления. Деление нужно было бы выполнить, если бы все числа матрицы делились на 60 без остатка. А вот внести минус в матрицу в данном случае очень даже нужно, это, наоборот – упростит дальнейшие вычисления.

Осталось провести матричное умножение.

Обратите внимание, что деление на 60 выполняется в последнюю очередь.  Ответ: 

Пример. Решить систему с помощью обратной матрицы.  

Действуем по алгоритму:

16