Transcript ppt
ตัวผกผันการคูณของเมทริ กซ์ ค33212 คณิตศาสตร์ คอมพิวเตอร์ 6 บทนิยาม ให้ A = [a]1 x 1 เรี ยก a ว่าเป็ นดีเทอร์ มิแนนต์ ของ A a b บทนิยาม ถ้ า A c d เมื่อ a, b, c, d R แล้ ว ดีเทอร์ มิแนนต์ของ A คือ ad – bc เขียนแทนด้ วย det(A) a b หรื อ c d 1 2 A 3 4 1 2 B 3 2 เช่น แล้ ว det(A) = (1)(4) – (2)(3) = –2 แล้ ว det(A) = (-1)(-2) – (-2)(-3) = – 4 บทนิยาม ให้ A = [aij]n x n เมื่อ n > 2 ไมเนอร์ ของ aij คือ ดีเทอร์ มิแนนต์ของเมทริ กซ์ที่ได้ จากการตัดแถวที่ i และ หลักที่ j ของ A ออก เขียนแทนไมเนอร์ ของ aij คือ Mij(A) ตัวอย่ างที่ 1 กาหนดให้ A = [aij]2 x 2 จงหาไมเนอร์ ของ สมาชิกทุกตัวของ A a a วิธีทา เนื่องจาก A a a 11 12 21 22 ดังนัน้ จาก a11 a12 A a 21 a 22 จะได้ M11(A) = a22 a11 a12 A a a 21 22 จะได้ M12(A) = a21 a11 a12 A a 21 a 22 จะได้ M21(A) = a12 a11 a12 A a a 21 22 จะได้ M22(A) = a11 จาก จาก จาก ตัวอย่ างที่ 2 กาหนดให้ 1 2 0 A 2 1 1 3 0 3 จงหาไมเนอร์ ของ a13 และ a32 วิธีทา เนื่องจาก 1 2 0 A 2 1 1 3 0 3 2 M 13 ( A) 3 1 M 32 ( A) 2 จะได้ 1 0 3 3 0 0 10 1 1 บทนิยาม ให้ A = [aij]n x n เมื่อ n > 2 ตัวประกอบร่วมเกี่ยว (cofactor) ของ aij คือผลคูณของ (– 1)i+j และ Mij(A) เขียน แทนตัวประกอบร่วมเกี่ยวของ aij ด้ วย Cij(A) i+j นัน่ คือ Cij(A) = (– 1) Mij(A) 1 A 2 3 1 1 1 C11 ( A) ( 1) 0 3 2 1 C 32 ( A) ( 1) 2 ตัวอย่ าง กาหนด วิธีทา 2 1 0 1 3 0 1 0 1 3 จงหา C11(A) , C32(A) (1)(3 0) 3 ( 1)(1 0) 1 บทนิยาม ให้ A = [aij]n x n เมื่อ n > 2 ดีเทอร์ มิแนนต์ของ A คือ a11C11(A) + a12C12(A) + ... + a1nC1n(A) เขียนแทน a11 a12 ... a1n ดีเทอร์ มิแนนต์ของ A ด้ วย det(A) หรื อ a21 a22 ... a2n ตัวอย่ าง กาหนด 1 4 7 A 2 5 8 3 6 9 a n1 a n2 ... a nn จงหา det(A) วิธีทา det(A) = a11C11(A) + a12C12(A) + a13C13(A) 1 1 5 (1)(1) 8 1 2 2 8 1 3 2 5 (4)(1) (7)(1) 6 9 3 9 3 6 = (45 – 48) – 4(18 – 24) + 7(12 – 15) = –3 + 24 – 21 = 0 วิธีท่ ี 2 วิธีลดั นาหลักที่ 1 และ 2 ของ A มาเขียนต่อหลัก ที่ 3 และหาดีเทอร์ มิแนนต์ของ A ได้ เท่ากับวิธีข้างต้ น 105 48 72 1 4 7 1 4 2 5 8 2 5 3 6 9 3 6 4 9 8 5 6 4 det(A) = (45 + 96 + 84) – (105 + 48 + 72) = 0 กาหนดเมทริกซ์ A = [aij]n x n ใด ๆ เมื่อ n > 2 1. det (A) = ai1Ci1(A) + ai2Ci2(A) + ... + ainCin(A) ทุก i = 1,2,...,n ถ้ าหา det (A) โดยสมการนี ้ จะกล่าวว่าหา det (A) โดยการ กระจายตามแถวที่ i 2. det (A) = a1jC1j(A) + a2jC2j(A) + ... + anjCnj(A) ทุก j = 1,2,...,n ถ้ าหา det (A) โดยสมการนี ้ จะกล่าวว่าหา det (A) โดยการ กระจายตามหลักที่ j 3. ถ้ า A มีสมาชิกในแถวใดแถวหนึง่ หรื อหลักใดหลักหนึง่ เป็ น 0 ทุกตัวแล้ ว det (A) = 0 (เป็ นผลของสมบัติข้อ 1 และ 2) 4. ถ้ า B ได้ จากการสลับแถวสองแถวหรื อสลับหลักสองหลักของ A แล้ ว det (B) = - det (A) 5. ถ้ า A มีแถวสองแถวเหมือนกันหรื อหลักสองหลักเหมือนกัน แล้ ว det (A) = 0 (เป็ นผลของสมบัติข้อ 4) 6. det (At) = det (A) 7. ถ้ าคูณสมาชิกทุกตัวในแถวใดแถวหนึง่ หรื อหลักใดหลักหนึง่ ของ A ด้ วยค่าคงตัว c แล้ ว ดีเทอร์ มิแนนต์ของเมทริกซ์ที่ได้ คือ c det (A) 8. ถ้ า B ได้ จาก A โดยสมาชิกแถวที่ i ของ B ได้ มาจากการคูณ แถวที่ i ของ A ด้ วยค่าคงตัว c และนาไปบวกกับแถวที่ j ของ A เมื่อ i j แล้ ว det (B) = det (A) สมบัตินี ้เป็ นจริงเมื่อเปลี่ยนจาก แถวเป็ นหลัก จากสมบัติข้อ 7 ทาให้ ได้ วา่ det (cA) = cn det (A) เมื่อ c เป็ นค่าคงตัว x y z p q r 1 s t u t u ตัวอย่ าง ถ้ า s 1. p q x y จะได้ r ( 1) 1 z p q r 2. 3 s 3t 3u 3( 1) 3 x y z 2s 2t 2u 3. 3 p x 3q y 3r z (2)( 1) 2 p q r ตัวอย่ าง จงหา det (A) เมื่อกาหนด วิธีทา 1 2 A 1 1 1 2 det( A) 1 1 0 1 0 2 2 8 0 2 1 5 2 1 2 3 8 3 1 5 1 0 1 1 2 1 1 1 5 2 0 2 9 2 1 3 1 1 8 0 2 1 คูณแถวที่ 1 ด้ วย – 2 แล้ ว นาไปบวกกับแถวที่ 2 1 1 5 2 0 2 9 2 0 4 1 1 13 2 2 1 1 1 5 2 0 2 9 2 0 4 0 13 2 นาแถวที่ 1ไปบวกกับแถวที่ 3 คูณแถวที่ 1 ด้ วย -1 แล้ วนาไป บวกกับแถวที่ 4 2 3 3 2 9 2 4 13 2 2 3 3 กระจายตามแถวที่ 1 1 9 2 2 2 13 2 1 3 3 สมบัติข้อ 7 1 9 2 20 5 2 1 3 3 คูณแถวที่ 1 ด้ วย 2 แล้ วนาไป บวกกับแถวที่ 2 1 9 2 20 5 2 0 6 1 คูณแถวที่ 1 ด้ วย - 1 แล้ วนาไป บวกกับแถวที่ 3 5 2 2 6 1 กระจายตามหลักที่ 1 2(5 12) 34 บทนิยาม ให้ A เป็ น n n เมทริกซ์ A เป็ นเมทริกซ์เอกฐาน (singular matrix) เมื่อ det(A) = 0 A เป็ นเมทริกซ์ไม่เอกฐาน (non - singular matrix) เมื่อ det(A) 0 บทนิยาม ให้ A เป็ น n n เมทริกซ์ เมื่อ n > 2 เมทริกซ์ผกู พัน (adjoint matrix) ของ A คือ เมทริกซ์ t [Cij(A)] เขียนแทนเมทริกซ์ผกู พันของ A ด้ วย adj(A)