Operace s řádky matice

Existují 3 základní operace, které se používají s řádky matice při řešení soustavy lineárních rovnic . Cílem je obvykle dosáhnout toho, aby levá část matice vypadala jako matice identity .

Tyto tři operace jsou následující:

  • Přepínání řádků
  • Násobení řádku číslem
  • Sčítání řádků

Přepínání řádků

Řádky matice můžete přepínat a získat tak novou matici.

Ve výše uvedeném příkladu přesuneme řádek 1 do řádku 2 , řádek 2 do řádku 3 a řádek 3 do řádku 1 . (Důvodem tohoto postupu je získání jedničky v levém horním rohu.)

Násobení řádku číslem

Libovolný řádek můžete vynásobit číslem. (To znamená, že každou položku v řádku vynásobíme stejným číslem.)

→ R 3 : 1 3 R 3

V tomto příkladu jsme řádek 3 matice vynásobili číslem 1 3 . (Tím jsme získali 1, kterou potřebujeme v řádku 3 , sloupci 3 .)

Sčítání řádků

Můžete také sečíst dva řádky a nahradit řádek výsledkem.

Například v matici, která vznikla v minulém příkladu, můžeme sečíst řádky 2 a 3, položku po položce:

+ _

Poté nahradíme řádek 2 výsledkem.

→ R 2 : R 2 + R 3

Sčítání násobků řádků

Řekli jsme, že existují pouze tři operace, a jsou. Ale pomocí kombinace posledních dvou operací můžeme k ostatním řádkům přidávat celé násobky řádků, aby to šlo rychleji.

Vraťme se o krok zpět, takže máme matici:

Nyní místo pouhého sečtení řádku 2 + řádku 3 , sečteme řádek 2 + ( 2 × řádek 3 ) :

+ _

Pak nahradíme řádek 2 výsledkem.

→ R 2 : R 2 + 2 R 3

Tímto způsobem získáme 0 v řádku 2 , sloupci 3 .

Tento postup můžeme zopakovat, abychom získali 0 v řádku 2 , sloupci 1 . Zde vynásobíme Řádek 1 číslem – 2 , přičteme jej Řádku 2 , a výsledkem nahradíme Řádek 2 .

→ R 2 : – 2 R 1 + R 2

Ukážeme si ještě několik kroků, abychom získali vlevo matici identity 3 × 3 (a tím vyřešili soustavu).

Dalším krokem je sečtení řádku 2 + ( 4 × řádek 3 ), abychom získali 0 v řádku 2 , sloupci 3 .

→ R 2 : R 2 + 4 R 3

Dále potřebujeme nulu v řádku 1 , sloupci 3 .

→ R 1 : R 1 – 2 R 3

Poslední krok je jen aplikací druhé operace, vynásobení řádku číslem.

→ 1 3 R 3

Nyní máme řešení jako uspořádanou trojici ( 1 , 0 , – 2 ) .

Důležitá poznámka: Pokud rovnice reprezentované vaší původní maticí představují shodné nebo rovnoběžné přímky, nebudete moci pomocí těchto řádkových operací získat matici identity. V takovém případě řešení buď neexistuje, nebo má soustava nekonečně mnoho řešení.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.