Operationer för matrisrader

Det finns tre grundläggande operationer som används på raderna i en matris när du använder matrisen för att lösa ett system av linjära ekvationer . Målet är vanligtvis att få den vänstra delen av matrisen att se ut som identitetsmatrisen .

De tre operationerna är:

  • Byte av rader
  • Multiplikation av en rad med ett tal
  • Addition av rader

Byte av rader

Du kan byta rader i en matris för att få en ny matris.

I exemplet ovan flyttar vi rad 1 till rad 2 , rad 2 till rad 3 och rad 3 till rad 1 . (Anledningen till att vi gör detta är för att få en 1 i det övre vänstra hörnet.)

Multiplicera en rad med ett tal

Du kan multiplicera vilken rad som helst med ett tal. (Detta innebär att du multiplicerar varje post i raden med samma tal.)

→ R 3 : 1 3 R 3

I det här exemplet har vi multiplicerat rad 3 i matrisen med 1 3 . (Detta ger oss den 1 som vi behöver i rad 3 , kolumn 3 .)

Addera rader

Du kan också addera två rader tillsammans och ersätta en rad med resultatet.

Till exempel, i matrisen som resulterade i förra exemplet, kan vi addera raderna 2 och 3 tillsammans, post för post:

+ _

Därefter ersätter vi rad 2 med resultatet.

→ R 2 : R 2 + R 3

Addera multiplar av rader

Vi sa att det bara fanns tre operationer, och det finns det. Men genom att använda de två sista operationerna i kombination kan vi lägga till hela multiplar av rader till andra rader, så att det går snabbare.

Backa tillbaka ett steg, så att vi har matrisen:

Istället för att bara addera rad 2 + rad 3 , addera nu rad 2 + ( 2 × rad 3 ) :

+ _

Ersätt sedan rad 2 med resultatet.

→ R 2 : R 2 + 2 R 3

På detta sätt får vi en 0 i rad 2 , kolumn 3 .

Vi kan göra detta igen för att få ett 0 i rad 2 , kolumn 1 . Här multiplicerar vi rad 1 med – 2 , adderar det till rad 2 och ersätter rad 2 med resultatet.

→ R 2 : – 2 R 1 + R 2

Vi visar ytterligare några steg, för att få fram identitetsmatrisen 3 × 3 till vänster (och därmed lösa systemet).

Nästa steg är att addera rad 2 + ( 4 × rad 3 ) för att få ett 0 i rad 2 , kolumn 3 .

→ R 2 : R 2 + 4 R 3

Därefter behöver vi en nolla i rad 1 , kolumn 3 .

→ R 1 : R 1 – 2 R 3

Det sista steget är bara en tillämpning av den andra operationen, att multiplicera en rad med ett tal.

→ 1 3 R 3

Vi har nu lösningen som ordnad trippel ( 1 , 0 , – 2 ) .

Viktig anmärkning: Om de ekvationer som representeras av din ursprungliga matris representerar identiska eller parallella linjer kommer du inte att kunna få fram identitetsmatrisen med hjälp av dessa radoperationer. I detta fall finns lösningen antingen inte eller så finns det oändligt många lösningar till systemet.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.