06.03.2015 Views

ЛЕКЦІЇ ² ВПРАВИ

ЛЕКЦІЇ ² ВПРАВИ

ЛЕКЦІЇ ² ВПРАВИ

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Àëãîðèòìè îá÷èñëåííÿ âèçíà÷íèêà ïåðøèìè äâîìà ñïîñîáàìè<br />

äóæå ïðîñò³. Âîíè îáóìîâëþþòüñÿ ïðàâèëîì òðèêóòíèê³â<br />

òà ôîðìóëîþ (2.3.4). Ùîäî òðåòüîãî ñïîñîáó, òî â³í<br />

ïîòðåáóº íèçêó ïåðåòâîðåíü âèçíà÷íèêà, ÿê³ íå çì³íþþòü<br />

éîãî çíà÷åííÿ. Ó íàøîìó âèïàäêó ìè çðîáèëè òàê³ ïåðåòâîðåííÿ:<br />

1) çàëèøèëè ïåðøèé ðÿäîê áåç çì³íè; 2) åëåìåíòè<br />

ïåðøîãî ðÿäêà ïîìíîæèëè íà –4 ³ äîáàâèëè äî â³äïîâ³äíèõ<br />

åëåìåíò³â äðóãîãî ðÿäêà.  ðåçóëüòàò³ îòðèìàëè íîâ³ åëåìåíòè<br />

äðóãîãî ðÿäêà; 3) åëåìåíòè ïåðøîãî ðÿäêà ïîìíîæèëè<br />

íà –7 ³ äîáàâèëè äî â³äïîâ³äíèõ åëåìåíò³â òðåòüîãî ðÿäêà.<br />

 ðåçóëüòàò³ îòðèìàëè íîâ³ åëåìåíòè òðåòüîãî ðÿäêà. Çàóâàæèìî<br />

òàêîæ, ùî ïåðåòâîðåííÿ 2) – 3) çä³éñíþþòüñÿ îäíî÷àñíî<br />

(ïåðåòâîðåíèé âèçíà÷íèê îäèí).<br />

Çàóâàæåííÿ. Äëÿ îá÷èñëåííÿ âèçíà÷íèêà ó ïðèêëàä³<br />

2.3.2 ìè çàïðîïîíóâàëè òðè ñïîñîáè. Íà íàø ïîãëÿä, ñàìèé<br />

åôåêòèâíèé ñïîñ³á — òðåò³é, ïðîòå â³í ïîòðåáóº äîáðèõ<br />

çíàíü âëàñòèâîñòåé âèçíà÷íèêà, âèíàõ³äëèâîñò³ ³ “íàáèòòÿ<br />

ðóêè” (ïðàêòèêè). Ïåðø³ äâà ñïîñîáè ìåíø åôåêòèâí³, àëå<br />

á³ëüø íàä³éí³ â òîìó ïëàí³, ùî ïåâíà ïîñë³äîâí³ñòü êðîê³â<br />

(àëãîðèòì) îá÷èñëåííÿ âêàçóº íàïðÿìîê äîñÿãíåííÿ ìåòè ³<br />

òèì ñàìèì çìåíøóº éìîâ³ðí³ñòü çðîáèòè ïîìèëêó. ³ä ïîìèëîê<br />

í³õòî íå çàñòðàõîâàíèé. ¯õ ìîæíà ìàòè, îá÷èñëþþ÷è<br />

âèçíà÷íèê áóäü-ÿêèì ñïîñîáîì. Òîìó ÷èòà÷ ïîâèíåí ñàì<br />

âèáðàòè çðó÷íèé äëÿ íüîãî ñïîñ³á îá÷èñëåííÿ âèçíà÷íèê³â.<br />

Ö³ ïðîïîçèö³¿ ñòîñóþòüñÿ îá÷èñëåííÿ âèçíà÷íèê³â òðåòüîãî<br />

ïîðÿäêó. Ùîäî îá÷èñëåííÿ âèçíà÷íèê³â ïîðÿäêó âèùå òðåòüîãî,<br />

òî òðåáà âèêîðèñòîâóâàòè òðåò³é ñïîñ³á ³, ïåâíà ð³÷,<br />

äðóãèé ñïîñ³á.<br />

2.4. ÐÀÍÃ ÌÀÒÐÈÖ²<br />

2.4.1. Îçíà÷åííÿ<br />

Êâàäðàòíà ìàòðèöÿ À íàçèâàºòüñÿ âèðîäæåíîþ (îñîáëèâîþ),<br />

ÿêùî ¿¿ âèçíà÷íèê äîð³âíþº íóëþ (|A| = 0), ³ íåâèðîäæåíîþ<br />

(íåîñîáëèâîþ) ó âèïàäêó |A| ≠ 0.<br />

²ç ìàòðèö³ ðîçì³ðó m×n ìîæíà, âèêðåñëþþ÷è äåÿêå ÷èñëî<br />

ðÿäê³â ³ ñòîâïö³â, ð³çíèìè ñïîñîáàìè óòâîðèòè êâàäðàòí³<br />

ìàòðèö³. Âèçíà÷íèêè ìàòðèöü, ÿê³ îäåðæàíî òàêèì ÷èíîì,<br />

íàçèâàþòüñÿ ì³íîðàìè ìàòðèö³ ðîçì³ðó m×n. Äåÿê³ ç öèõ<br />

ì³íîð³â ìîæóòü áóòè â³äì³íí³ â³ä íóëÿ, ³íø³ äîð³âíþâàòè<br />

íóëþ.<br />

Âçàãàë³, ç ìàòðèö³ ðîçì³ðó m×n ìîæíà ñêëàñòè ì³íîðè,<br />

ïîðÿäîê ÿêèõ íå ïåðåâèùóº min (m,n).<br />

Ðàíãîì ìàòðèö³ À (êâàäðàòíî¿ àáî m×n) íàçèâàºòüñÿ<br />

íàéâèùèé ïîðÿäîê ¿¿ â³äì³ííèõ â³ä íóëÿ ì³íîð³â. ßêùî<br />

öåé ïîðÿäîê äîð³âíþº r, òî çàïèñóþòü r = rang A =RgA.<br />

Î÷åâèäíî, ùî ÿêùî ðàíã ìàòðèö³ À äîð³âíþº r, òî âñ³ ì³íîðè<br />

á³ëüø âèñîêîãî ïîðÿäêó, ÿêùî âîíè ³ñíóþòü, äîð³âíþþòü<br />

íóëþ.<br />

Íóëü-ìàòðèöÿ (âñ³ åëåìåíòè äîð³âíþþòü íóëþ) ìຠíóëüîâèé<br />

ðàíã.<br />

Ïðèêëàä 2.4.1. Çíàéòè ðàíã ìàòðèö³<br />

⎛123⎞<br />

⎜ ⎟<br />

A = 456<br />

.<br />

⎜789⎟<br />

⎝ ⎠<br />

Âèçíà÷íèê ìàòðèö³ À äîð³âíþº íóëþ (öå áóëî ïîêàçàíî<br />

ó ïðèêëàä³ 2.3.2, ïðè÷îìó òðüîìà ñïîñîáàìè). Îñê³ëüêè<br />

12<br />

45<br />

M<br />

33<br />

= = 5− 8=−3 ≠ 0 ,<br />

òî Rg A = 2 (ðàíã À äîð³âíþº 2). Î÷åâèäíî, ùî ìàòðèöÿ À<br />

ì³ñòèòü ³ ³íø³ ì³íîðè äðóãîãî ïîðÿäêó, â³äì³íí³ â³ä íóëÿ.<br />

Ðåêîìåíäóºìî ÷èòà÷åâ³ âèçíà÷èòè ¿õ.<br />

Ñïîñ³á âèçíà÷åííÿ ðàíãó ìàòðèö³ çàñíîâàíî íà çàñòîñóâàíí³<br />

òàê çâàíèõ åëåìåíòàðíèõ ïåðåòâîðåíü ìàòðèöü, ùî<br />

íå çì³íþþòü ¿¿ ðàíã:<br />

1. Îáì³í ì³ñöÿìè áóäü-ÿêèõ äâîõ ñòîâïö³â (ðÿäê³â).<br />

2. Ìíîæåííÿ êîæíîãî åëåìåíòà áóäü-ÿêîãî ðÿäêà (ñòîâïöÿ)<br />

íà îäèí ³ òîé ñàìèé â³äì³ííèé â³ä íóëÿ ìíîæíèê.<br />

3. Âèêðåñëþâàííÿ ñòîâïöÿ (ðÿäêà), ÿêèé ö³ëêîì ñêëàäà-<br />

ºòüñÿ ç íóë³â.<br />

4. Äîäàâàííÿ äî åëåìåíò³â äîâ³ëüíîãî ñòîâïöÿ (ðÿäêà)<br />

â³äïîâ³äíèõ åëåìåíò³â áóäü-ÿêîãî äðóãîãî ñòîâïöÿ (ðÿäêà),<br />

ïîìíîæåíèõ íà äîâ³ëüíå ÷èñëî.<br />

58 59

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

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!