Лекция 2: Матрицы и определители
1. Операции над матрицами
2. Определители и их свойства
3. Ранг матрицы
4. Обратная матрица. Матричные уравнения
Операции над матрицами
ОПР. Матрицей, размерности
называется прямоугольная таблица чисел
,
- элемент матрицы,
- номер строки,
- номер столбца,
- размерность матрицы.
ОПР. Нулевой матрицей
называется матрица, все элементы которой равны нулю, например:
.
ОПР. Матрица размерности
называется матрицей-строкой или просто строкой, например:
.
ОПР. Матрица размерности
называется матрицей-столбцом или просто столбцом, например:
.
ОПР. Матрица называется квадратной, если число ее строк равно числу столбцов
. Число
называется порядком матрицы, например при
:
.
ОПР. Главной диагональю квадратной матрицы называется диагональ, составленная из чисел
, идущая из левого верхнего угла в правый нижний; побочной называется диагональ, идущая из правого верхнего угла в левый нижний:

ОПР. Квадратная матрица называется диагональной, если все элементы, стоящие выше и ниже главной диагонали равны нулю, например:
.
ОПР. Квадратная матрица называется треугольной, если все элементы, расположенные по одну сторону от главной диагонали равны нулю, например:
- верхняя треугольная матрица,
- нижняя треугольная матрица.
ОПР. Матрица называется ступенчатой, если все элементы, расположенные ниже главной диагонали равны нулю, например:
.
ОПР. Квадратная матрица с единицами на главной диагонали и нулями выше и ниже ее, называется единичной и обозначается буквой Е, например единичная матрица третьего порядка имеет вид:
.
ОПР. Транспонированием матрицы называется преобразование состоящее в замене строк столбцами с сохранением их номеров, например:
,
.
ОПР. Две матрицы равны
, если равны их размерности и все соответствующие элементы совпадают,
,
;
.
ОПР. Суммой двух матриц
и
одинаковой размерности
называется матрица
.
ПР. Найти сумму матриц
и
.

Свойства операции сложения:
·
,
·
,
·
,
·
.
ОПР. Произведениемматрицы
на число
называется матрица
,
, где
;
.
ПР. Умножить матрицу
на 3.
.
Свойства операции умножения матрицы на число:
·
,
·
,
·
,
·
,
· 
ОПР. Произведениемматриц
размерности
на матрицу
размерности
называется матрица
размерности
,элементы которой вычисляются по формуле:
, где
;
.
ЗАМ. Операция умножения двух матриц вводится только для случая, когда число столбцов первой матрицы равно числу строк второй матрицы.
.
Получение элемента
схематично изображается так:

ПР. Найти произведение матриц
,
.

ПР. Найти значение матричного многочлена
.
.
;
;
;
;
;
;
.
Свойства операции умножения матриц:
·
,
·
,
·
,
·
,
·
,
·
,
ОПР. Матрицы
и
называются перестановочными (коммутирующими), если
. В общем случае произведение матриц не коммутативно, т.е.
.






