Ма́триця — математичний об'єкт, записаний у вигляді прямокутної таблиці чисел (чи елементів кільця), він допускає операції (додавання, віднімання, множення та множення на скаляр). Зазвичай, матриці представляються двовимірними (прямокутними) таблицями. Іноді розглядають багатовимірні матриці або матриці непрямокутної форми. У цій статті вони розглядатися не будуть.
Матрицею розміру (m-на-n,або mn-матрицею) називається множина з елементів , розміщених у вигляді прямокутної таблиці з рядків і стовпців, а і — її розмірністю:
де – елемент матриці; – номер рядка; – номер стовпця.
при альтернативному позначенні використовуються великі круглі дужки:
Горизонтальні лінії в матриці звуть рядками, вертикальні — стовпчиками або стовпцями.
Елемент матриці A, що знаходиться на перетині i-го рядка з j-им стовпчиком, називають i,j-им елементом або (i,j)-им елементом A.
Часто пишуть для означення матриці A розмірності n x m, де кожен елемент матриці A[i,j] позначають як aij для всіх 1 ≤ i ≤ n та 1 ≤ j ≤ m.
Приклад
Матриця
є матрицею 4×3. Елемент A[2,3], або дорівнює 7.
Розмір
Розмір матриці визначає кількість рядків і стовпців, які вона містить. Матрицю із m рядками і n стовпцями називають матрицею m × n або m-на-n матрицею, а самі m і n називають розмірами матриці.
Матриці, які мають лише один рядок називаються векторами-рядками, а ті що мають один стовпець називаються векторами-стовпцями. Матриця з однаковою кількістю рядків і стовпців називається квадратною матрицею. Матриця з нескінченною кількістю рядків або стовпців (або їх обох) називається нескінченною матрицею. Наприклад, в комп'ютерних програмах, іноді зручно розглядати таку матрицю, що не містить рядків чи стовпців, що називається порожньою матрицею.
Назва
Розмір
Приклад
Визначення
Вектор-рядок
1 × n
Матриця з одним рядком, іноді використовується для представлення вектора
Вектор-стовпець
n × 1
Матриця з одним стовпцем, іноді використовується для представлення вектора
Матриця з однаковою кількістю рядків і стовпців, іноді використовується для представлення лінійних перетворень у векторному просторі, такі як обертання, відбиття і скіс.
Дії над матрицями
Операція порівняння
Дві матриці та називаються рівними , якщо рівні їх відповідні елементи, тобто .
Додавання
Якщо дано дві матриці m-на-nA і B, можемо визначити їх сумуA + B як матрицю m-на-n, що утворюється додаванням відповідних елементів, тобто,
(A + B)[i, j] = A[i, j] + B[i, j]. Наприклад,
Множення двох матриць має сенс лише тоді, коли число стовпчиків першої матриці дорівнює числу рядків другої матриці. Якщо A — матриця m-на-n (m рядків, n стовпчиків), а B — матриця n-на-p (n рядків, p стовпчиків), їх добутокAB є матрицею m-на-p (m рядків, p стовпчиків), що розраховується за формулою:
(AB)[i, j] = A[i, 1] * B[1, j] + A[i, 2] * B[2, j] + ... + A[i, n] * B[n, j] для кожної пари i та j, тобто .
Наприклад,
Це множення має такі властивості:
(AB)C = A(BC) для всіх матриць A розмірності k-на-m, B розмірності m-на-n і C розмірності n-на-p (асоціативність).
(A + B)C = AC + BC для всіх матриць A і B розмірності m-на-n і матриць C розмірності n-на-k (дистрибутивність).
C(A + B) = CA + CB для всіх матриць A і B розмірності m-на-n і матриць C розмірності k-на-m (дистрибутивність).
Зауваження: комутативність має місце не завжди: для добутку певних матриць A і B може бути AB ≠ BA.
Транспонування матриці A розміром m-на-n утворює матрицю n-на-mAT (що також позначається як Atr або tA), яка є результатом перевертання рядків у стовпці й навпаки:
Матрицю можна розбити на блоки (підматриці) з елементів і присвоїти різним блокам імена. При цьому, коли один блок знаходиться під іншим, то ці блоки повинні мати однакове число стовпців. Коли ж два блоки розташовуються поруч, то вони повинні мати однакове число рядків. Дві блокові матриці, розбиті однаково (тобто відповідні блоки мають однакову розмірність).
Для транспонування блокових матриць необхідно транспонувати кожний блок окремо, а потім транспонувати розташування блоків:
Надалі ототожнюватимемо елементи Rn з множиною рядків або матриць n-на-1.
Для кожного лінійного відображенняf : Rn->Rm існує єдина матриця A розмірності m-на-n така, що f(x) = Ax для всіх x з Rn.
Кажемо, що матриця A «представляє» лінійне відображення f.
Тепер, якщо матриця B розмірності k-на-m представляє інше лінійне відображення g : Rm->Rk, лінійне відображення g o f представлене матрицею BA. Це випливає з зазначеної вище властивості асоціативності множення матриць.
Ранг матриціA — це розмірність образа лінійного відображення, представленого матрицею A. Вона збігається з розмірністю простору, згенерованого рядками матриці A, а також із розміром простору, згенерованого стовпчиками матриці A.
Транспонованою матрицею матриці A розмірності m-на-n є матриця Atr (також іноді позначають як AT або tA) розмірності n-на-m, яку одержують заміною рядків стовпчиками і навпаки, себто Atr[i, j] = A[j, i] для всіх індексів i та j. Якщо A описує лінійне відображення відносно двох базисів, матриця Atr описує транспозицію лінійного відображення відносно дуальних базисів, див. дуальний простір.
Матриці використовують для компактного представлення систем лінійних рівнянь і роботи з ними. Наприклад, якщо A є матрицею m-на-n, x позначає вектор стовпець (що є матрицею n×1) n змінних x1, x2, ..., xn, і b є вектором-стовпцем m×1, тоді матричне рівняння
є еквівалентним наступній системі лінійних рівнянь:
Із використанням матриць, це можна розв'язати у більш компактній формі ніж виписувати всі ці рівняння окремо. Якщо n = m а рівняння є незалежними, це можливо зробити записавши
Матриці й операція множення матриць розкривають свої важливі властивості при застосуванні для лінійних перетворень, що також називають лінійними відображеннями. Дійсна m-на-n матриця A задає лінійне перетворення Rn → Rm і відображає кожен вектор x у Rn у матричний добуток Ax, що в свою чергу є вектором у Rm. Відповідно, кожне лінійне перетворення f: Rn → Rm може здаватися унікальною m-на-n матрицею A: більш детально, (i, j)-входження із A є iю координатою f(ej), де ej = (0,...,0,1,0,...,0) є одиничним вектором зі значенням 1 у jій позиції і 0 в інших позиціях. Говорять, що матриця A задає лінійне відображення f, і A називається матрицею перетворення для f.
Наприклад, матрицю 2×2
можна розглядати як перетворення одиничного квадрату у паралелограм із вершинами у (0, 0), (a, b), (a + c, b + d), і (c, d). Паралелограм зображений праворуч отримано за допомогою множення A на кожний вектор-стовпець і по черзі. Ці вектори задають вершини одиничного квадрату.
Наступна таблиця показує декілька 2-на-2 матриць із відповідними лінійними відображеннями у R2. Початкова синя фігура відображається у зелену сітку і фігуру. Початок координат (0,0) відмічено чорною точкою.
Квадратною матрицею називають матрицю з однаковою кількістю рядків і стовпців. Матриця n-на-n є квадратною матрицею порядку n. Будь-які дві квадратні матриці однакового порядку можна додавати й множити.
Входження aii утворюють головну діагональ квадратної матриці. Вони знаходяться на уявній лінії, яка проходить від верхнього лівого кута до нижнього правого кута матриці.
Якщо всі елементи матриці A нижче головної діагоналі дорівнюють нулю, A називають верхньотрикутною матрицею. Аналогічно, якщо всі елементи A вище головної діагоналі дорівнюють нулю, A називають нижньотрикутною матрицею. У випадку, коли всі елементи матриці крім головної діагоналі є нулями, A називають діагональною матрицею.
Одинична матрицяIn розміром n є матрицею n-на-n в якій всі елементи головної діагоналі дорівнюють 1 а всі інші елементи дорівнюють 0, наприклад,
Це квадратна матриця порядку n, і також це є особливим випадком діагональної матриці. Вона називається діагональною матрицею, оскільки множення на неї залишає матрицю незмінною:
AIn = ImA = A для будь-якої m-на-n матриці A.
Симетричні або кососиметричні матриці
Квадратна матриця A що дорівнює своїй транспонованій матриці, тобто, A = AT, є симетричною матрицею. Якщо замість того, A дорівнює негативній транспонованій матриці, тобто, A = −AT, то A є кососиметричною матрицею. У випадку комплексних матриць, поняття симетрії часто заміняється поняттям Ермітової матриці, що задовольняє умові A∗ = A, де зірочка позначає ермітове-спряження матриці, що є транспонованою комплексною спряженою матриці A.
Відповідно до спектральної теореми, дійсні симетричні матриці і комплексні Ермітові матриці мають власний базис; такий що, кожен вектор можна задати у вигляді лінійної комбінації власних векторів. В обох випадках всі власні значення є дійсними.[2]
Невироджена матриця і її обернена
Квадратна матриця A називається невиродженою або не-сингулярною якщо існує матриця B, така що
де Inn×n є одиничною матрицею із 1-ями на головній діагоналі і 0-ми в інших місцях. Якщо B існує, вона є єдиною і називається оберненою матрицею для A, і позначається як A−1.
Симетрична n×n-матриця A називається додатноозначеною якщо для всіх не нульових векторів x ∈ Rn відповідна квадратична форма, що задається як
f(x) = xTA x
утворює в результаті лише додатні значення для будь-якого вхідного вектору x. Якщо f(x) приводить до утворення лише від'ємних значень тоді A є від'є́мно ви́значеною; якщо f утворює як додатні, так і від'ємні значення, тоді A є невизначеною.[5] Якщо квадратична форма f породжує лише не-від'ємні значення (додатні або нуль), симетрична матриця називається додатно напіввизначеною. Таблиця праворуч показує два варіанти для матриць 2-на-2.
Якщо в якості входів задати два різні вектори буде отримана білінійна форма, що пов'язана з A:
Ортогональна матриця це квадратна матриця із дійсними елементами, чиї стовпці і рядки є ортогональнимиодиничними векторами (тобто, ортонормованими векторами). Це рівносильно тому, що матриця A є ортогональною якщо її транспонована матриця дорівнює її оберненій матриці:
що тягне за собою
де I є одиничною матрицею розміром n.
Основні операції
Слід матриці
Слід, tr(A) квадратної матриці A є сумою елементів її діагоналі. Хоча операція множення не є комутативною, слід добутку двох матриць не залежить від порядку операцій:
tr(AB) = tr(BA).
Це випливає прямо з визначення операції множення матриць:
Також, слід матриці буде дорівнювати сліду її транспонованої матриці, тобто,
Визначник (визначник) det(A) або |A| квадратної матриці A, що визначає деякі властивості матриці. Матриця є невиродженою, тоді й тільки тоді, коли її детермінант не є нульовим. Його абсолютне значення дорівнює площі (у R2) або об'єму (у R3) відображення одиничного квадрата (або куба), а його знак відповідає орієнтації відповідного лінійного відображення: визначник є додатним тоді, й тільки тоді, коли орієнтація зберігається.
Додавання до рядка іншого рядка помноженого на деяке значення, або додавання стовпця до іншого стовпця, не змінює детермінанта матриці. Заміна місцями двох рядків або стовпців приводить до зміни знаку визначника, тобто множення його на −1.[9] Використовуючи ці операції, можна звести будь-яку матрицю до нижньої (або верхньої) трикутної матриці, а для таких матриць визначник буде дорівнювати добутку елементів головної діагоналі; що є методом розрахунку визначника будь-якої матриці. З рештою, розклад Лапласа дозволяє виразити визначник через мінори, тобто, детермінанти менших матриць.[10] Це розкладання можна використовувати для рекурсивного визначення визначника, що можна розглядати як рівнозначний до формули Лейбніца. Визначник використовується для розв'язання систем лінійних рівнянь за допомогою методу Крамера.[11]
Матриці в абстрактній алгебрі
Якщо взяти кільцеR, можемо розглядати множину M(m,n, R) усіх матриць m на n з елементами з R. Додавання та множення цих матриць може бути означене, як у випадку дійсних чи комплексних матриць. Множина M(n, R) усіх квадратних матриць n на n над кільцем R сама є кільцем, ізоморфним до кільця ендоморфізмів правого R-модуляRn.
Також, якщо елементи беруться з напівкільцяS, додавання та множення матриць можна означити звичайним чином. Множина всіх квадратних матриць n×n над S сама є напівкільцем. Зважте на те, що алгоритми множення матриць, такі як алгоритм Штрассена, взагалі застосовні лише до матриць над кільцями і не працюють для матриць над напівкільцями, що не є кільцями.
Матриці, дії над матрицями // Вища математика в прикладах і задачах / Клепко В.Ю., Голець В.Л.. — 2-ге видання. — К. : Центр учбової літератури, 2009. — С. 5-7. — 594 с.
Узагальнена еквівалентність матриць і їх наборів та факторизація матриць над кільцями : монографія / В. М. Петричкович ; НАН України, Ін-т приклад. проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача. – Львів : ІППММ, 2015. – 312 с. – Бібліогр.: с. 285-311 (245 назв). – ISBN 978-96-02-7619-2
Brinda Karatবৃন্দা কারাট AP Anggota Politburo Partai Komunis India (Marxis)PetahanaMulai menjabat 2005Anggota Parlemen – Rajya SabhaPetahanaMulai menjabat 2005Daerah pemilihanBengal Barat Informasi pribadiLahir17 Oktober 1947 (umur 76)Kalkuta, Bengal Barat, IndiaPartai politikPartai Komunis India Suami/istriPrakash KaratTanda tanganSunting kotak info • L • B Brinda Karat (bahasa Bengali: বৃন্দা কারাট) (kelahiran...
artikel ini perlu dirapikan agar memenuhi standar Wikipedia. Tidak ada alasan yang diberikan. Silakan kembangkan artikel ini semampu Anda. Merapikan artikel dapat dilakukan dengan wikifikasi atau membagi artikel ke paragraf-paragraf. Jika sudah dirapikan, silakan hapus templat ini. (Pelajari cara dan kapan saatnya untuk menghapus pesan templat ini) Artikel ini tidak memiliki referensi atau sumber tepercaya sehingga isinya tidak bisa dipastikan. Tolong bantu perbaiki artikel ini dengan menamba...
Jennette McCurdyAlbum studio karya Jennette McCurdyDirilis05 Juni 2012 (2012-06-05)GenreCountryDurasi34:40LabelCapitol NashvilleProduserPaul WorleyJay DeMarcusKronologi Jennette McCurdy Jennette McCurdy (EP)(2012)Jennette McCurdy (EP)2012 Jennette McCurdy(2012) Singel dalam album Jennette McCurdy Generation LoveDirilis: April 25, 2011 Jennette McCurdy adalah sebuah album studio pertama dari penyanyi-penulis lagu Amerika Serikat, Jennette McCurdy. album ini dirilis pada 5 Juni 2012 vi...
British politician The Right HonourableThe Viscount RidleyPC DLHome SecretaryIn office29 June 1895 – 12 November 1900MonarchVictoriaPrime MinisterThe Marquess of SalisburyPreceded byH. H. AsquithSucceeded byCharles Ritchie Personal detailsBorn(1842-07-25)25 July 1842London, EnglandDied28 November 1904(1904-11-28) (aged 62)Blagdon Hall, NorthumberlandPolitical partyConservativeSpouse(s)Hon. Mary Georgiana Marjoribanks (1850–1899)Children5Parent(s)Sir Matthew White Ridley, 4th...
Minesweeper of the United States Navy For other ships with the same name, see USS Barbet. A YMS-1-class minesweeper History United States Orderedas YMS-45 Laid down20 June 1941 Launched20 April 1942 Commissioned8 June 1942 Decommissioned5 August 1946 In service21 November 1950 Out of service17 June 1955 Stricken1 November 1960 FateBelieved to have been scrapped General characteristics Displacement320 tons Length136 ft (41 m) Beam24 ft 6 in (7.47 m) Draught6 ft 1&...
SecugnagoKomuneComune di Secugnago Lambang kebesaranNegaraItaliaWilayahLombardyProvinsiProvinsi Lodi (LO)Luas • Total6,7 km2 (26 sq mi)Populasi (Dec. 2004) • Total1.801 • Kepadatan27/km2 (70/sq mi)Zona waktuUTC+1 (CET) • Musim panas (DST)UTC+2 (CEST)Kode pos26842Kode area telepon0377Situs webSitus web resmi Secugnago adalah komune yang terletak di distrik Provinsi Lodi, Italia. Kota Secugnago memiliki luas sebesar 6.7...
Keuskupan Agung WashingtonArchidioecesis VashingtonensisKatolik LokasiNegaraAmerika SerikatWilayahDistrik Columbia ditambah county Montgomery, Prince George's, St. Mary's, Calvert, dan Charles di Maryland[1]Provinsi gerejawiWashingtonStatistikLuas2.104 sq mi (5.450 km2)Populasi- Total- Katolik(per 2014)2867377630,823[2] (22.0%)Paroki139InformasiDenominasiKatolik RomaRitusRitus RomaPendirian15 November 1947[3] (76 tahun lalu)KatedralKa...
Questa voce sull'argomento film commedia è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Il lungo, il corto, il gattoIvy Holzer, Franco Franchi, Ivano Staccioli e Ciccio IngrassiaLingua originaleitaliano Paese di produzioneItalia Anno1967 Durata90 min Rapporto2,35:1 Generecommedia RegiaLucio Fulci SoggettoGian Paolo Callegari, Roberto Gianviti, Amedeo Sollazzo, Marino Girolami SceneggiaturaGian Paolo C...
Державний комітет телебачення і радіомовлення України (Держкомтелерадіо) Приміщення комітетуЗагальна інформаціяКраїна УкраїнаДата створення 2003Керівне відомство Кабінет Міністрів УкраїниРічний бюджет 1 964 898 500 ₴[1]Голова Олег НаливайкоПідвідомчі ор...
French play by Pierre Beaumarchais This article is about the comedy by Pierre Beaumarchais. For the opera by Mozart, see The Marriage of Figaro. The Marriage of FigaroTitle page from the first edition of The Marriage of FigaroWritten byPierre BeaumarchaisCharactersFigaroCount AlmavivaThe CountessSuzanneMarcelineChérubinAntonioFanchetteBartholoDate premiered1784Place premieredFranceOriginal languageFrenchGenreRomantic comedySettingThe Count's castle near Seville The Marriage of...
Fictional planets and moons in the Star Wars media franchise Star Wars galaxy redirects here. For the video game, see Star Wars Galaxies. For the comic series named Star Wars Galaxy, see Star Wars (UK comics). Nevarro redirects here. Not to be confused with Navarro. Carida redirects here. For the synonym of a genus of shrimp, see Hippolyte (crustacean). Remains of the film set for the Lars Homestead on the Planet Tatooine at Chott el-Jerid, Tunisia (pictured in 2010) The fictional universe of...
Jaroslav Popovyč Jaroslav Popovyč allo Scheldeprijs 2015 Nazionalità Ucraina Altezza 175[1] cm Peso 71[1] kg Ciclismo Specialità Strada Termine carriera 2016 CarrieraSquadre di club 2000-2001Zoccorinese-Vellutex2002-2004 Landbouwkrediet2005-2007 Discovery Channel2008 Silence-Lotto2009 Astana2010-2011 RadioShack2012-2013 RadioShack2014-2016 TrekNazionale 2002-2013 UcrainaPalmarès Mondiali su strada Argento Plouay 2000 In line...
Questa voce o sezione sull'argomento aziende britanniche non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti. Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazioni da fonti attendibili secondo le linee guida sull'uso delle fonti. TescoLogo Stato Regno Unito Forma societariaSocietà per azioni Borse valoriLSE: TSCO ISINGB0008847096 Fondazione1919 Fondata daJack Cohen Sede principaleCheshunt Persone chiaveDave Lewis CEO Settoregrande distribuzione organizzata ProdottiDroghe...
1986 U.S. Navy freedom-of-navigation operation in waters claimed by Libya Action in the Gulf of Sidra (1986)Part of the Cold WarA VMFA-314 F/A-18A lands on USS Coral SeaDate24 March 1986LocationGulf of Sidra, Mediterranean SeaResult American victoryBelligerents United States LibyaCommanders and leaders Ronald Reagan Muammar GaddafiStrength 30 warships 225 aircraft 2 missile corvettes 3 patrol boats Casualties and losses none 72 killed 6 Soviet technicians wounded[1] 1 corv...
American singer and songwriter This article is about the American singer. For other singers named Miguel, see Miguel Bose, Miguel Cancel, and Miguel Ríos. For other uses, see Miguel. MiguelMiguel performing in 2022BornMiguel Jontel Pimentel (1985-10-23) October 23, 1985 (age 38)Los Angeles, California, U.S.[1]Other names Miguel Jontel Jontel Johnson[2] OccupationsSingersongwriterrecord produceractorYears active2000–presentAgents Mark Pitts Wayne Barrow WorksD...
American TV series or program Mob Wives ChicagoGenreRealityCreated byJennifer GrazianoStarring Christina Scoleri Leah DeSimone Nora Schweihs Pia Rizza Renee Fecarotta Russo Theme music composerElle KingOpening themePlaying for KeepsCountry of originUnited StatesOriginal languageEnglishNo. of seasons1No. of episodes11ProductionExecutive producers Banks Tarver Ben Silverman Bob Weinstein Harvey Weinstein Jeff Olde Jennifer Graziano Jimmy Fox Kari McFarland Ken Druckerman Nina L. Diaz Rick Hank...
Tir à l'arc aux Jeux olympiques d'été de 1992 Généralités Sport Tir à l'arc Édition 10e Lieu(x) Barcelone Participants ? Épreuves 4 Navigation Séoul 1988 Atlanta 1996 modifier Quatre épreuves de tir à l'arc sont au programme des Jeux olympiques d'été de 1992 à Barcelone. Tableau des médailles Tableau des médailles Rang Pays Or Argent Bronze Total 1 Corée du Sud 2 2 0 4 2 France 1 0 0 1 - Espagne 1 0 0 1 4 Chine 0 1 0 1 - Finlande 0 1 0 1 6 Équipe unifiée de ...
Lambang tua Wina (1465–1925) dengan elang imperial berkepala dua Sejarah Wina memiliki catatan panjang dengan versi yang beragam. Dimulai ketika Kekaisaran Romawi membentuk kamp militer di Wina dan sekitarnya pada abad pertama dan menyebutnya sebagai Vindobona. Dari sejarah inilah, Wina berkembang dari kota kecil menjadi salah satu area perdagangan penting pada abad ke-11. Wina menjadi ibu kota dinasti Babenberg dan kemudian Habsburg. Di bawah pemerintahan Dinasti Habsburg, Wina menjadi sal...
Medical conditionPacemaker syndromeVentricular pacemaker with 1:1 retrograde ventriculoatrial (V-A) conduction to the atria (arrows).SpecialtyCardiology Pacemaker syndrome is a condition that represents the clinical consequences of suboptimal atrioventricular (AV) synchrony or AV dyssynchrony, regardless of the pacing mode, after pacemaker implantation.[1][2] It is an iatrogenic disease—an adverse effect resulting from medical treatment—that is often underdiagnosed.[1&...
FMW 9th Anniversary Show: Entertainment Wrestling LivePromotionFrontier Martial-Arts WrestlingDateApril 30, 1998CityYokohama, JapanVenueYokohama Cultural GymnasiumAttendance5,200[1]Pay-per-view chronology ← PreviousFirst Next →FMW Neo 1998 Day 1 FMW Anniversary Show chronology ← Previous8th Anniversary Next →10th Anniversary FMW 9th Anniversary Show: Entertainment Wrestling Live was the first professional wrestling pay-per-view (PPV) event produced by Front...