Lineární algebra. 1) Vektor, lineární závislost a nezávislost. Def.: Číselným vektorem n-rozměrného prostoru nazýváme uspořádanou množinu n čísel

Podobné dokumenty
m n. Matice typu m n má

4. Determinanty. Výpočet: a11. a22. a21. a12. = a 11 a 22 a 33 + a 12 a 23 a 31 + a 13 a 21 a 32 a 13 a 22 a 31. a 11 a 23 a 32 a 12 a 21 a 33

Matice. a B =...,...,...,...,..., prvků z tělesa T (tímto. Definice: Soubor A = ( a. ...,..., ra

1. LINEÁRNÍ ALGEBRA 1.1. Matice

29. OBJEMY A POVRCHY TĚLES

3 Algebraické výrazy. 3.1 Mnohočleny Mnohočleny jsou zvláštním případem výrazů. Mnohočlen (polynom) proměnné je výraz tvaru

ANALYTICKÁ GEOMETRIE V PROSTORU

Základy teorie matic

+ c. n x ( ) ( ) f x dx ln f x c ) a. x x. dx = cotgx + c. A x. A x A arctgx + A x A c

ZÁKLADNÍ POZNATKY. p, kde ČÍSELNÉ MNOŽINY (OBORY) N... množina všech přirozených čísel: 1, 2, 3,, n,

Soustava m lineárních rovnic o n neznámých je systém

FYZIKA I. Rovnoměrný, rovnoměrně zrychlený a nerovnoměrně zrychlený translační pohyb

2.3. DETERMINANTY MATIC

Zavedení a vlastnosti reálných čísel PŘIROZENÁ, CELÁ A RACIONÁLNÍ ČÍSLA

Vektory a matice. Obsah. Aplikovaná matematika I. Carl Friedrich Gauss. Základní pojmy a operace

Kuželosečky. ( a 0 i b 0 ) a Na obrázku 1 je zakreslena elipsa o poloosách 3 a 7. Pokud střed elipsy se posunul do bodu S x 0

METODICKÝ NÁVOD MODULU

Soustavy lineárních rovnic

Diferenciální počet. Spojitost funkce

Hyperbola, jejíž střed S je totožný s počátkem soustavy souřadnic a jejíž hlavní osa je totožná

I. MECHANIKA 4. Soustava hmotných bodů II

nazveme číselným vektorem. Čísla a Definice. Vektor, jehož všechny složky se rovnají nule, se nazývá nulový vektor o r = (0, 0, 0,, 0).

Determinanty. Determinanty. Přednáška MATEMATIKA č. 3. Jiří Neubauer

Odraz na kulové ploše

{ } ( ) ( ) Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice. Předpoklady: 2301, 2508, 2507

Větu o spojitosti a jejich užití

V = π f 2 (x) dx. f(x) 1 + f 2 (x) dx. x 2 + y 2 = r 2

Odraz na kulové ploše Duté zrcadlo

Smíšený součin

2.8.5 Lineární nerovnice s parametrem

10. Soustavy lineárních rovnic, determinanty, Cramerovo pravidlo

Lineární nerovnice a jejich soustavy

Cvičení č. 14 Vlastní čísla a vlastní vektory. Charakteristický mnohočlen a charakteristická rovnice. Lokalizace spektra. Spektrální rozklad.

a i,n+1 Maticový počet základní pojmy Matice je obdélníkové schéma tvaru a 11

Čtvercové matice. Čtvercová matice je taková matice, jejíž počet řádků je roven počtu jejích sloupců

HODNOST A DETERMINANT MATICE, INVERZNÍ MATICE

Uspořádanou n-tici reálných čísel nazveme aritmetický vektor (vektor), ā = (a 1, a 2,..., a n ). Čísla a 1, a 2,..., a n se nazývají složky vektoru

Matice. Modifikace matic eliminační metodou. α A = α a 2,1, α a 2,2,..., α a 2,n α a m,1, α a m,2,..., α a m,n

HODNOST A DETERMINANT MATICE, INVERZNÍ MATICE

Jedná se o soustavy ve tvaru A X = B, kde A je daná matice typu m n,

Riemannův určitý integrál.

Determinanty. Obsah. Aplikovaná matematika I. Pierre Simon de Laplace. Definice determinantu. Laplaceův rozvoj Vlastnosti determinantu.

5. Maticová algebra, typy matic, inverzní matice, determinant.

( ) ( ) Pythagorova věta, Euklidovy věty II. γ = 90, je-li dáno: c = 10, c = 6. Předpoklady: 3205

Obsahy - opakování

POHYB BODU V CENTRÁLNÍM POLI SIL

OBJEMY A POVRCHY TĚLES

Souhrn základních výpočetních postupů v Excelu probíraných v AVT listopad r r. . b = A

GEOMETRICKÉ APLIKACE INTEGRÁLNÍHO POČTU

R n výběr reprezentantů. Řekneme, že funkce f je Riemannovsky integrovatelná na

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL. Název školy SOUpotravinářské, Jílové u Prahy, Šenflukova 220. Název materiálu VY_32_INOVACE / Matematika / 03/01 / 17

LINEÁRNÍ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE 2.ŘÁDU

VI. Maticový počet. VI.1. Základní operace s maticemi. Definice. Tabulku

Základy matematiky pro FEK

( t) ( t) ( t) Nerovnice pro polorovinu. Předpoklady: 7306

Půjdu do kina Bude pršet Zajímavý film. Jedině poslední řádek tabulky vyhovuje splnění podmínky úvodního tvrzení.

Lineární algebra Operace s vektory a maticemi

Repetitorium z matematiky

z vektorového prostoru V se nazývá lineárně nezávislá jestliže rovnice...

Matematika B101MA1, B101MA2

Soustavy. Terminologie. Dva pohledy na soustavu lin. rovnic. Definice: Necht A = (a i,j ) R m,n je matice, b R m,1 je jednosloupcová.

1 Vektorové prostory.

K elektrodynamice pohybujících se těles; od A. Einsteina. I. Kinematická část.

56. ročník Matematické olympiády. b 1,2 = 27 ± c 2 25

Říkáme, že přímka je tečnou elipsy. p T Přímka se protíná s elipsou právě v jednom bodě.


Soustavy linea rnı ch rovnic

ZÁKLADNÍ ŠKOLA PŘI DĚTSKÉ LÉČEBNĚ Ostrov u Macochy, Školní 363 INOVACE VÝUKY CZ.1.07/1.4.00/

A0M15EZS Elektrické zdroje a soustavy ZS 2011/2012 cvičení 1. Jednotková matice na hlavní diagonále jsou jedničky, všude jinde nuly

13. Soustava lineárních rovnic a matice


Základy maticového počtu Matice, determinant, definitnost

1/10. Kapitola 12: Soustavy lineárních algebraických rovnic


0.1 Úvod do lineární algebry

Komplexní čísla tedy násobíme jako dvojčleny s tím, že použijeme vztah i 2 = 1. = (a 1 + ia 2 )(b 1 ib 2 ) b b2 2.

je parciální derivace funkce f v bodě a podle druhé proměnné (obvykle říkáme proměnné

9 Axonometrie ÚM FSI VUT v Brně Studijní text. 9 Axonometrie

Neurčité výrazy

Podobnosti trojúhelníků, goniometrické funkce

0.1 Úvod do lineární algebry

V soustavě N hmotných bodů působí síly. vnější. vnitřní jsou svázány principem akce a reakce

Kapitola 11: Vektory a matice 1/19

Obsah. Lineární rovnice. Definice 7.9. a i x i = a 1 x a n x n = b,

VIII. Primitivní funkce a Riemannův integrál

Matematika (CŽV Kadaň) aneb Úvod do lineární algebry Matice a soustavy rovnic

V předchozích kapitolách byla popsána inverzní operace k derivování. Zatím nebylo jasné, k čemu tento nástroj slouží.

IB112 Základy matematiky

Věty o logaritmech I

Obecně: K dané funkci f hledáme funkci ϕ z dané množiny funkcí M, pro kterou v daných bodech x 0 < x 1 <... < x n. (δ ij... Kroneckerovo delta) (4)

Reakce v jednotlivých úložných bodech t les soustavy zatížené n kolika silami jsou dány geometrickým sou tem reakcí v p íslušných bodech, zp

Základní pojmy: Číselné obory a vztahy mezi nimi Zákony pro počítání s číselnými množinami

KONSTRUKTIVNÍ GEOMETRIE. Mgr. Petra Pirklová, Ph.D. kmd.fp.tul.cz Budova G, 4. patro

13. Exponenciální a logaritmická funkce

skripta MZB1.doc /81

(Cramerovo pravidlo, determinanty, inverzní matice)

7. Důležité pojmy ve vektorových prostorech

OBECNÝ URČITÝ INTEGRÁL

7.3.7 Přímková smršť. Předpoklady: 7306

Geometrické a fyzikální aplikace určitého integrálu. = b a. je v intervalu a, b záporná, je integrál rovněž záporný.

Transkript:

Lineání lge ) Vekto, lineání záislost nezáislost Def: Číselným ektoem n-ozměného postou nzýáme uspořádnou množinu n čísel,, ) ( n Čísl,, n nzýáme souřdnice ektou, číslo n dimenzí neo ozměem ektou Opece s ektoy : sečítání ektoů, násoení ektou číslem Př: Vypočítejte ekto c, kde (,,), c (,, ) Řešení : (,,) (,,) (,,) (,,) (8,,) Sklání součin ektoů : n n Př: Vypočítejte sklání součin ektoů, kde (,,), (,,), (,,)(,,) ( ) ( ) 7 Užujme ektoy,,, k ) Kždý ekto c c ck k, kde c i jsou konstnty, nzýáme lineání komincí dných k ektoů ) Je-li možné spoň jeden z ektoů,,, k yjádřit jko lineání kominci osttních ektoů, říkáme, že tyto ektoy jsou lineáně záislé c) Není-li možné žádný z ektoů,,, k yjádřit jko lineání kominci osttních ektoů, říkáme, že tyto ektoy jsou lineáně nezáislé Př: Vekto (8,) je lineání komincí ektoů (,) (, ), potože pltí (,) (, ) (,) (, ) ( 8,) Př: Vektoy,), (,), (, ) jsou lineáně záislé, potože jeden z nich je možné yjádřit ( jko lineání kominci osttních : (,) (,) (, ) ) tice Def: ticí typu m/n nzýáme mn eálných čísel, sestených do m řádků n sloupců e tu n n m m mn Pní inde i znčí řádek duhý inde j sloupec, ke kteém pek leží Pky, kteé mjí stejné indey toří hlní digonálu mtice ii

Duhy mtic - čtecoá ( m n ) - odélníkoá ( m n ) - tnspononá mtice k mtici (mtice, kteá znikne z mtice záměnou řádků z sloupce při zchoání pořdí), znčíme ji T - jednotkoá (čtecoá mtice, kteá má n hlní digonále smé jedničky šude jinde smé nuly), znčíme ji I - stupňoá (kždý následující řádek má n zčátku lespoň o jednu nulu íce než řádek předchozí) Opece s mticemi Součet mtic (oě mtice musí ýt stejného typu) : Součin čísl k mtice : C B, kde c B k, kde k Součinem mtic B (kde pní mtice je typu m/n duhá mtice je typu n/p) je mtice C typu m/p, kde (jde o sklání součin řádku i mtice sloupce j mtice B) c i j Součin mtic není komuttiní, tedy oecně B B Př: Jsou dány mtice, B Vypočítejte mtici, B I, B Řešení : B I 8 7 B ( ) ( ) Hodnost mtice Def: Hodnost mtice udáá počet lineáně nezáislých řádků této mtice Píšeme h() Dě mtice, kteé mjí stejnou hodnost se nzýjí ekilentní píšeme K učení mtice použíáme následující ětu B Vět : Hodnost mtice e stupňoém tu je on počtu nenuloých řádků této mtice ( počtu řádků, kteé neoshují smé nuly) Při učoání hodnosti je tedy potře mtici nejpe upit n stupňoý t K tomu použíáme tz ekilentní úpy, kteé nemění hodnost mtice Jsou to následující úpy : ) tnsponoání mtice, ) ýměn řádků,

c) násoení řádku nenuloým číslem, d) přičtení k-násoku někteého řádku k jinému řádku, e) ynechání řádku, kteý oshuje smé nuly Všechny uedené úpy je možné ez změny hodnosti poádět i se sloupci Př: Učete hodnost mtice 7 7 8 Tedy ) ( h Inezní mtice Def: tici nzeme inezní mticí ke čtecoé mtici, jejíž deteminnt, jestliže pltí : I Postup učoání inezní mtice Npíšeme edle see mtici jednotkoou mtici stejného ozměu Tuto dojmtici I) ( přeedeme pomocí ekilentních úp tk, y n místě mtice znikl jednotkoá mtice Npo od ní pk utomticky znikne mtice Tedy ) ( I ) ( I ) Deteminnty Def: Deteminnt řádu je eálné číslo, kteé je přiřzeno čtecoé mtici Píšeme det Př: Vypočítejte hodnotu deteminntu řádu Řešení : ) (

Def: Deteminnt řádu je eálné číslo, kteé je přiřzeno čtecoé mtici Př: Vypočítejte hodnotu deteminntu řádu Řešení : ( ) ( ) Def: Deteminnt řádu n je eálné číslo ( ) ( ) ( ) n n n, kteé je n n přiřzeno čtecoé mtici Přitom je deteminnt zniklý z půodního n n nn deteminntu ynecháním řádku i sloupce j Uedený způso yjádření hodnoty deteminntu nzýáme ozoj podle pků pního řádku Rozoj lze poést nlogicky podle lioolného jiného řádku neo sloupce Je hodné k ozoji použít řdu, oshující co nejíce nuloých pků Př: Vypočítejte ozojem hodnotu deteminntu řádu ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 8) Př: Vypočítejte ozojem hodnotu deteminntu řádu ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ()

Vlstnosti deteminntů Při ýpočtu hodnoty deteminntů yšších řádů je možné použít následující pidl, kteá nám umožní ytořit nuloé pky n zolených místech ) Hodnot deteminntu se nezmění, překlopíme-li jej kolem hlní digonály ) Vyměníme-li d řádky deteminntu, hodnot deteminntu změní znménko ) Je-li někteý řádek k-násokem jiného řádku, je hodnot deteminntu on nule ) Hodnot deteminntu se nezmění, přičteme-li k někteému řádku k-násoek jiného řádku ) á-li deteminnt někteém řádku smé nuly, je jeho hodnot on nule ) Násoit deteminnt číslem k znmená násoit tímto číslem šechny pky jednoho (lioolného) řádku neo sloupce Vzhledem k pnímu pidlu je zřejmé, že uedené lstnosti deteminntů pltí i po sloupce ) Řešení soust lineáních onic Soustou m lineáních onic o n neznámých,, n ozumíme soustu : m m n n mn n n n m Řešením sousty ozumíme kždý ekto (,, n ), kteý yhouje šem onicím sousty Dě sousty lineáních onic se stejným počtem neznámých, kteé mjí stejné řešení, se nzýjí ekilentní Následující ekilentní úpy sousty nemjí li n řešení sousty : ) ýměn pořdí onic, ) násoení onice nenuloým číslem, c) přičtení k-násoku někteého onice k jiné onici tice sousty : Rozšířená mtice sousty : m m n n mn R m m n n mn m Ekilentním úpám sousty tedy odpoídjí příslušné úpy její ozšířené mtice Soustu poto řešíme tk, že její ozšířenou mtici přeedeme n stupňoý t Tomuto tu odpoídá soust, ze kteého zpětným doszoání sndno učíme řešení sousty Uedený postup se nzýá Gusso eliminční metod

Pomocí získné stupňoité mtice můžeme níc ozhodnout o řešitelnosti sousty n zákldě Foenioy ěty : Vět : Soust lineáních onic má řešení páě tehdy, když mtice sousty ozšířená mtice sousty mjí stejnou hodnost Př: Soust odpoídjící ozšířené mtici má páě jedno řešení potože h( ) h( R ) n Př: Soust odpoídjící ozšířené mtici má nekonečně mnoho řešení, záislých n jednom pmetu, potože ( ) h( ), n, tedy n h( ) h R