Выполнить умножение матриц
Другими словами, умножение матриц следует проводить очень внимательно, т. к. необходимо каждую строку матрицы умножить на каждый столбец матрицы по правилу скалярного произведения векторов. |
Умножение матриц записывается так: . Произведение матриц может быть нуль-матрицей, хотя оба сомножителя не являются нуль-матрицами.
Умножение матриц обладает следующими свойствами.
а) Умножение матриц в общем случае некоммутативно: . (Если матрицы и обладают свойством , то говорят, что они перестановочны или что они коммутируют.) Свойством коммутативности обладает единичная матрица, т. е. , где – квадратная матрица.
б) Умножение матриц ассоциативно: .
в) Умножение матриц дистрибутивно относительно сложения:
.
г) Для умножения матриц справедливо равенство
д) Для транспонирования произведения матриц справедлива формула
е) Определитель произведения двух квадратных матриц одинакового порядка равен произведению их определителей:
.
Пример 7. Выполнить умножение матриц:
.
5) Обратной матрицей для называется матрица , которая при умножении на заданную матрицу дает единичную матрицу:
При нахождении обратной матрицы необходимо учитывать такие предпосылки:
а) обратная матрица существует только для квадратных матриц;
б) для существования обратной матрицы необходимо и достаточно, чтобы определитель заданной матрицы был отличен от нуля.
Рассмотрим матрицу третьего порядка
Будем предполагать, что она невырожденная, т. е. ее определитель не равен нулю. Каждому элементу соответствует алгебраическое дополнение .
Обратная матрица равна транспонированной матрице алгебраических дополнений, деленных на определитель матрицы. |
Пример 8. Найти обратную к следующей матрице .
Определитель матрицы |
Найдем алгебраические дополнения
Следовательно, можно сформировать обратную матрицу:
.
Легко проверить, что
.
Значит, обратная матрица найдена верно.
2.3. Решение систем линейных уравнений методом обратной матрицы
Метод обратной матрицы – это метод решения квадратных систем линейных уравнений, в которых определитель системы не равен нулю.
Рассмотрим систему: