Bài giảng toán cao cấp bài 2 các dạng toán về ma trận

53 690 0
Bài giảng toán cao cấp bài 2   các dạng toán về ma trận

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BÀI ( PHẦN ) Dạng TÌM ĐK ĐỂ TỒN TẠI A-1 PP: Dùng định lý A khả nghịch detA khác Ví dụ 1: Tìm x để A khả nghịch A=(x 3) x -x -1 A khả nghịch x A = (x 3) -x -1 detA = x2-2x-3 A khả nghịch x2-2x-3 detA khác = (x2-2x-3) x x -1 Ví dụ 2: Tìm m để A khả nghịch 1 A= -3 m -9 m -3 -3 -6 1-m B A = B.C C detA = detB.detC 1 A= -3 m -9 m -3 = B.C -3 -6 1-m detB = 0, m detA = 0, m A-1 không tồn với m Dạng TÌM MA TRẬN An-1 n=1: Nếu A = (a), a = A-1=(1/a ) A = (2) A-1=(1/2) a b b d A-1 = n=2: A = c d detA -c a Ví dụ: Tìm A-1 biết -1 -3 A= -2 -1 -3 A= -2 n 3: -2 -3 A = -1 -1 -1 PP1: Dùng phép biến đổi sơ cấp PP2: Dùng công thức PP1: Dùng phép biến đổi sơ cấp A I Phép bđsc I A1 °Đổi chỗ hai dòng °Nhân dòng với số khác °Cộng vào dòng k lần dòng khác Ví dụ : Tìm A-1, biết: A= 1 1 1 A I I A-1 1 A I = 1 1 d2-2d1 , d3-d1 1 0 1 -2 0 -1 0 0 PP2: Đưa ma trận bậc thang Ví dụ3 : Tìm r(A) , biết: 1 A= 1 -1 -1 1 1 -1 -1 d2-d1 d3-d1 0 0 1 -1 -1 0 0 0 -1 -1 1 3 d4 – 3d3 0 -1 -1 1 0 0 r(A) = Ví dụ4: Tìm x để r(A) = biết: x A = -1 x2 =3 D= Vậy r(A)= D2 = 3x -26x1 x D1 = A = -1 24+ 6x D3 = -3x x2 =x2 Vậy 1r(A) D2 = -1 x2 x = hay 1x = x2 D3 = -1 x2 Ví dụ 5: Nếu A, B cấp 4, khả nghịch CMR: r(A.B) = r[(B)-1] A khả nghịch r(A) = cấp A A, B cấp 4, khả nghịch A.B cấp 4, khả nghịch r(A.B) = r(A.B) = B-1 khả nghịch r(B-1)= cấp B-1 r(B-1) = r(A.B) = r(B)-1 T/C CỦA PHÉP TOÁN TRÊN MA 1. Phép cộng hai maTRẬN trận Dạng  A+B = B+A  (A+B)+C = A+(B+C)  (0)+A = A+(0)= A  A+(-A) = (0) 2. Phép nhân số với ma trận m(A+B) = mA+mB  (m+t)A = mA+tA 3. Phép nhân hai ma trận A(BC)=(AB)C  A(0)=(0), (0)A=(0) A(B+C)=AB+AC (AB)T=BTAT m(AB)=(mA)B=A(mB)  Ví dụ1: Tìm B để AB = BA 1 1 x y A= AB = 1 z t  Cấp B x+z y+t = AB = BA z t x y B= z t  Phần tử B x+z y+t AB = z t x x+y x y 1 BA = = z z+t z t AB = BA x+z = x y+t = x+y t = z+t x+z = x y+t = x+y t = z+t x y B= 0z xt (x, y tùy ý) z=0 t=x z=0 Ví dụ : CMR mệnh đề sau sai với A, B hai ma trận vuông cấp A = B V A = -B 1. A2 = B2 00 1n A A == 00 00 A2 = B 0 = 0 B =Ak = 20 0 2. AB = (0) A = (0) V B = (0) B= 0 0 AB = 0 A= 0 3. (A – B)2 = A2 - 2AB + B2 (A – B)2 = (A – B)(A – B) = A(A – B)– B(A – B) = A2 – AB – BA + B2 Để chứng minh 3. sai ta chọn A, B cho AB khác BA B= 1 AB = 0 0 BA = 0 A= 0 [...]... B A = (1 2) C = 4 XAT = C B = (2 3) 2 A 12 X = B 12  Cấp của X X AT21 = C21 x y X= z t  Phần tử của X x y A = (1 2) (1 2) _= (2 3) z t B = (2 3) 4 x y 1 4 = C= 2 2 z t 2 x + 2z y + 2t x + 2y z + 2t = = = = 2 3 4 2 x + 2z y + 2t x + 2y z + 2t =2 =3 =4 =2 x y 2 1 X= 0 1 z t x =2 y=1 z=0 t=1 Ví dụ5: Tìm X để: AXB=C 1 1 B= 1 2 C= 1 1 A= 1 2 0 1 0 1 A-1 B-1 A AXB B = C 1 2 -1 -1 A = 1 -1 1 1 1 -2 -1 B =... A AXB B = C 1 2 -1 -1 A = 1 -1 1 1 1 -2 -1 B = 1 0 1 -1 -1 2 -1 -1 A = -1 1 1 -2 -1 B = 0 1 1 1 C= 0 1 X = A-1C B-1 2 -3 X= -1 2 BÀI 2 ( PHẦN 3 ) Dạng 5 TÌM HẠNG CỦA MA TRẬN PP1: Dùng định nghĩa PP2: Đưa về ma trận bậc thang Ví dụ1 : Tìm r(A) , biết: 1 2 A= 1 2 2 0 0 4 3 3 0 6 2 4 1 4 Dùng định nghĩa 1 2 3 2 2 0 3 4 A= 1 0 0 1 2 4 6 4 2 3 2 B= 0 3 4 0 0 1 detB = 6 0 r(A) = 3 detA = 0 r(A) < 4 ... 2 1 3 1 detA = 1 2 1 1 11 1 1 AA A11 + 21 A31 S = ( A1 + A21 )31 11 A 12 A 22 A 32 A-1 = A A A A 13 23 33 S = A11 + A21 + A31 = 2 1 1 A= 2 3 1 1 0 1 1 A21=(-1 )2+ 1D21 = -D21 = -1 A31=(-1)3+1D31 = D31 = 1 A11=(-1)1+1D11 = D11 = 2 BÀI 2 ( PHẦN 2) Dạng 3 TÍNH CHẤT CỦA A-1 TC1: -1)-1 = A (A TC2: T)-1 = (A-1)T (A TC3:(AB)-1 = B-1A-1 Nếu A khả nghịch thì -1 (2A)sai 2A-1 đề sau đúng hay = Ví dụ1: mệnh  Nếu... 0 2 -1 1 0 0 A = 0 6 -3 B= 2 5 0 -1 -1 4 -1 -1 4 2 -1 detA = (-1) =0 6 -3 0 detB = 20 Vậy: pt (*)vô nghiệm Tìm X để: AX=B -1 -3 1 2 A= B= 1 -2 0 1 Ví d 2 : Cách1 AX = detA =B 5 1 -2 -3 A = 5 -1 -1 -1 A- AX AB = -1 1 X = A-1B -2 3 = 1 5 -1 -1 1 -2 -1 = 5 -1 -3 -2/ 5 -1/5 X= -1/5 -3/5 1 0 2 1 Cách2 AX = B -1 -3 A= 1 -2 1 B= 0  Cấp của X: 2x2 x X= z y t 2 1  Phần tử của X -1 -3 1 -2 x z -x-3z = x-2z... x z -x-3z = x-2z = -y-3t = y-2t = y 1 = t 0 1 0 2 1 2 1 -x-3z = 1 x-2z = 0 -y-3t = 2 y-2t = 1 -2/ 5 -1/5 X= -1/5 -3/5 x = -2/ 5 y = -1/5 z = -1/5 t = -3/5 Ví dụ3 : Tìm X để: XA=B -1 -3 1 A= B= 1 -2 0 Cách1 XA = B 1 -1 A = 5 -2 -3 -1 -1 2 1 XAA- = B A-1 1 1 -1 X = BA = 0 1 1 2 = 5 0 1 1 -4 -5 X= 5 -1 -1 2 1 -2 -3 1 5 -1 -1 -2 -3 -1 -1 Cách2 XA = B x y -1 -3 1 2 = z t 1 -2 0 1 x = -4/5 y = -1 z = -1/5... 0 1 1 0 0 -2 1 0 -1 0 1 d2-d3 d1-d2 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 -1 -1 0 -1 1 0 0 1 -1 1 A-1 2 -1 1 -1 1 -1 -1 0 1 PP2: Dùng công thức A11 A21 An1 1 A 12 A 22 An -1 A = A 2 A1 A2 An  Ai j = (-1)i+j n i j D n Di j là định thức bỏ dòng i, cột j từ detA  n 1 Tính tổng + phần Ví dụ: ( A + A cácA ) tử ở S= 31 11 21 dòng 1 của A-1 A 1 1 10 1 0 A = A = 3 2 1 3 1 detA = 1 2 1 1 11 1... A-1=(1/a), a khác 0 A=(1) 2A = (2) Vậy A-1=(1/1)=(1) mệnh đề trên sai 2A-1= (2) (2A)-1= (1 /2) Ví d 2: Nếu A, B, C khả nghịch và cùng cấp thì mệnh đề sau đúng hay (ABC)-1 = C-1B-1A-1 sai  TC: (AB)-1 = B-1A-1 (ABC)-1 = [(AB)C]-1 = C-1(AB)-1 = C-1B-1A-1 Vậy mệnh đề trên đúng dạng 4 GIẢI PT MA TRẬN PP1: Dùng ma trận nghịch đảo AX = A- AX AB = -1 1 B PP2: Giải hpt tuyến tính Tìm cấp của X  Tìm phần tử . 0 A = (x 2 3) x -x -1 = (x 2 -2 x-3) detA = x 2 -2 x-3 A khả nghịch x 2 -2 x-3 0 x x -1 3 1 1 3 4 2 6 m-3 -9 A = 1 2 m -3 2 1 -6 -3 1-m Tìm m để A khả nghịch Ví dụ 2: B C A = B.C detA. 1 1 00 1 1 0 0 -1 1 1 0-1 1 0 -1 d1-d2 0 0 1 1 00 1 0 0 1 -1 1 1 0-1 2 -1 -1 1 -1 1 1 0-1 2 -1 -1 A -1 PP2: Dùng công thức A 11 A 21 . . . A n1 A 12 A 22 A n 2 A 1 n A 2 n A n n . . . A n -1 - - a d c b Nếu A = (a), a = 0 A = (2) A -1 =(1 /2) 1 -2 -1 -3 A = Ví dụ: Tìm A -1 biết thì A -1 =( ) 1/a 1 -2 -1 -3 A = 1 -1 -2 3 A -1 = 1 5 - - PP1: Dùng phép biến đổi sơ cấp  n

Ngày đăng: 27/09/2015, 12:26

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Slide 1

  • Slide 2

  • Slide 3

  • Slide 4

  • Slide 5

  • Slide 6

  • Slide 7

  • Slide 8

  • Slide 9

  • Slide 10

  • Slide 11

  • Slide 12

  • Slide 13

  • Slide 14

  • Slide 15

  • Slide 16

  • Slide 17

  • Slide 18

  • Slide 19

  • Slide 20

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan