บทที่ 1 เมทริก ซ

บทที่ 1 เมทริก ซ บทที่ 1 เมทริก ซ

mathstat.sci.tu.ac.th
from mathstat.sci.tu.ac.th More from this publisher
05.01.2015 Views

เอกสารประกอบการสอนวิชา SC142 จัดทำโดย ดร.อัจฉรา ปาจีนบูรวรรณ์ 6 ตัวอย่าง 1.7 จงหารอยของเมทริกซ์ต่อไปนี้ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ −3 1 7 0 a 11 a 12 a 13 ⎢ ⎥ 2 4 −8 4 A = ⎣a 21 a 22 a 23 ⎦, B = ⎢ ⎥ ⎣ 1 −2 5 0⎦ a 31 a 32 a 33 8 3 −1 0 วิธีทำ ......... เราจะจบหัวข้อนี้โดยการกล่าวถึงสมบัติพีชคณิตของเมทริกซ์ต่อไปนี้ ทฤษฎีบท 1.1 (สมบัติพีชคณิตของเมทริกซ์) กำหนดให้ A, B และ C เป็นเมทริกซ์ใดๆ และ a และ b เป็นสเกลาร์ใดๆ และสมมุติให้มิติของเมทริกซ์ในแต่ละการดำเนินการเป็นไปตาม บทนิยาม พีชคณิตของเมทริกซ์ต่อไปนี้สมเหตุสมผล (a) A+B = B +A (กฎการสลับที่สำหรับการบวก) (b) A+(B +C) = (A+B)+C (กฎการจัดหมู่สำหรับการบวก) (c) A(BC) = (AB)C (กฎการจัดหมู่สำหรับการคูณ) (d) A(B +C) = AB +AC (กฎการแจกแจงทางซ้าย) (e) (B +C)A = BA+CA (กฎการแจกแจงทางขวา) (f) A(B −C) = AB −AC (g) (B −C)A = BA−CA (h) a(B +C) = aB +aC (i) a(B −C) = aB −aC (j) (a+b)C = aC +bC (k) (a−b)C = aC −bC (l) (ab)C = a(bC) (m) a(BC) = (aB)C = B(aC) (n) A+0 = 0+A = A (o) A−A = 0 (p) 0−A = −A (q) A0 = 0, 0A = 0 (r) AI = A แบบฝึกหัด 1.1 1. สมมุติให้ A,B,C,D และ E เป็นเมทริกซ์ที่มีมิติดังนี้ A B C D E (4×5) (4×5) (5×2) (4×2) (5×4) จงพิจารณาว่าเมทริกซ์ใดต่อไปนี้หาได้ และมีมิติเท่าใด (a) BA (b) AC +D (c) AE +B (d) AB +B (e) E(A+B) (f) E(AC) (g) E T A (h) (A T +E)D 2. ถ้า A เป็นเมทริกซ์มิติ 3×5 และ AB เป็นเมทริกซ์มิติ 3×7 แล้วมิติของเมทริกซ์ B คืออะไร

เอกสารประกอบการสอนวิชา SC142 จัดทำโดย ดร.อัจฉรา ปาจีนบูรวรรณ์ 7 3. จงหาค่า a,b,c และ d จากสมการ [ ] [ ] a−b b+c 8 1 = 3d+c 2a−4d 7 6 4. กำหนดให้ ⎡ ⎤ 3 0 [ ] [ ] ⎢ ⎥ 4 −1 1 4 2 A = ⎣−1 2⎦, B = , C = , 0 2 3 1 5 1 1 ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ 1 5 2 6 1 3 ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ D = ⎣−1 0 1⎦, E = ⎣−1 1 2⎦ 3 2 4 4 1 3 จงหาเมทริกซ์ต่อไปนี้ (ถ้าหาได้) (a) 2A T +C (b) D T −E T (c) (D −E) T (d) B T +5C T (e) 1 2 CT − 1 A (f) B 4 −BT (g) 2E T −3D T (h) (2E T −3D T ) T 5. จงใช้เมทริกซ์ที่กำหนดให้ในข้อ 4. หาเมทริกซ์ต่อไปนี้ (ถ้าหาได้) (a) AB (b) BA (c) (3E)D (d) (AB)C (e) A(BC) (f) CC T (g) (DA) T (h) (C T B)A T (i) tr(DD T ) (j) tr(4E T −D) (k) tr(C T A T +2E T ) 6. จงหาเมทริกซ์ [a ij ] มิติ 6×6 ที่สอดคล้องกับเงื่อนไขต่อไปนี้ และเขียนคำตอบให้อยู่ในรูป ทั่วไปมากที่สุด โดยใช้ตัวอักษรแทนจำนวนที่ไม่เท่ากับศูนย์ (a) a ij = 0 ถ้า i ≠ j (b) a ij = 0 ถ้า i > j (c) a ij = 0 ถ้า i < j (d) a ij = 0 ถ้า |i−j| > 1 7. จงหาเมทริกซ์ A ที่ทำให้ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ x x+y ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ A⎣y⎦ = ⎣x−y⎦ z 0 สำหรับทุกค่าของ x, y และ z 8. กำหนดให้ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ 1 −2 0 6 0 2 ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ A = ⎣3 5 −1⎦, B = ⎣ 4 1 −1⎦ 2 3 4 −3 8 5 ⎡ ⎤ 4 −5 3 ⎢ ⎥ C = ⎣ 5 7 −2⎦, a = 3, b = −5 −3 2 −1

เอกสารประกอบการสอนวิชา SC142 จัดทำโดย ดร.อัจฉรา ปาจีนบูรวรรณ์ 7<br />

3. จงหาค่า a,b,c และ d จากสมการ<br />

[ ] [ ]<br />

a−b b+c 8 1<br />

=<br />

3d+c 2a−4d 7 6<br />

4. กำหนดให้<br />

⎡ ⎤<br />

3 0 [ ] [ ]<br />

⎢ ⎥ 4 −1 1 4 2<br />

A = ⎣−1 2⎦, B = , C = ,<br />

0 2 3 1 5<br />

1 1<br />

⎡ ⎤ ⎡ ⎤<br />

1 5 2 6 1 3<br />

⎢ ⎥ ⎢ ⎥<br />

D = ⎣−1 0 1⎦, E = ⎣−1 1 2⎦<br />

3 2 4 4 1 3<br />

จงหาเมทริกซ์ต่อไปนี้ (ถ้าหาได้)<br />

(a) 2A T +C (b) D T −E T (c) (D −E) T (d) B T +5C T<br />

(e) 1 2 CT − 1 A (f) B 4 −BT (g) 2E T −3D T (h) (2E T −3D T ) T<br />

5. จงใช้เมทริกซ์ที่กำหนดให้ในข้อ 4. หาเมทริกซ์ต่อไปนี้ (ถ้าหาได้)<br />

(a) AB (b) BA (c) (3E)D (d) (AB)C<br />

(e) A(BC) (f) CC T (g) (DA) T (h) (C T B)A T<br />

(i) tr(DD T ) (j) tr(4E T −D) (k) tr(C T A T +2E T )<br />

6. จงหาเมทริกซ์ [a ij ] มิติ 6×6 ที่สอดคล้องกับเงื่อนไขต่อไปนี้ และเขียนคำตอบให้อยู่ในรูป<br />

ทั่วไปมากที่สุด โดยใช้ตัวอักษรแทนจำนวนที่ไม่เท่ากับศูนย์<br />

(a) a ij = 0 ถ้า i ≠ j (b) a ij = 0 ถ้า i > j<br />

(c) a ij = 0 ถ้า i < j (d) a ij = 0 ถ้า |i−j| > 1<br />

7. จงหาเมทริกซ์ A ที่ทำให้<br />

⎡ ⎤ ⎡ ⎤<br />

x x+y<br />

⎢ ⎥ ⎢ ⎥<br />

A⎣y⎦ = ⎣x−y⎦<br />

z 0<br />

สำหรับทุกค่าของ x, y และ z<br />

8. กำหนดให้<br />

⎡ ⎤ ⎡ ⎤<br />

1 −2 0 6 0 2<br />

⎢ ⎥ ⎢ ⎥<br />

A = ⎣3 5 −1⎦, B = ⎣ 4 1 −1⎦<br />

2 3 4 −3 8 5<br />

⎡ ⎤<br />

4 −5 3<br />

⎢ ⎥<br />

C = ⎣ 5 7 −2⎦, a = 3, b = −5<br />

−3 2 −1

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!