20514

Розбивання квадратних матриць на клітки першим способом

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Одним з найважливіших завдань є завдання знаходження вирішення систем лінійних рівнянь алгебри. коефіцієнтів Х шукане рішення записане у вигляді стовпця з n елементів F стовпець вільних членів з mелементів. Якщо A прямокутна m ´ n матріца рангу до те рішення може не існувати або бути не єдиним. В разі неіснування рішення має сенс узагальнене рішення що дає мінімум сумі квадратів нев'язок див.

Украинкский

2013-07-25

41.5 KB

0 чел.

Розбивання квадратних матриць на клітки першим способом.

Квадратні матриці. Степенью A n М. А називається твір n співмножників, рівних А . Вираження віда a 0 А n + a 1 A n-1 + ... + a n E , де a 0 , a 1 ..., a n — числа, називається значенням полінома a 0 t n + a i t n-1 + ... + a n E від квадратної М. А . Правила дій над поліномами від даної М. А нічим не відрізняються від правил дій над алгеброю многочленами. Можна розглядати і аналітичні функції від М. В частковості, якщо

 

є ряд (наприклад ), що сходиться на всій комплексній плоскості, то і безконечний ряд  виявляється таким, що сходиться при будь-який М. А , його суму природно рахувати равной f(A) . Якщо ж ряд f(t) сходиться в деякому кінцевому крузі збіжності, тоf(A) задається цим рядом для досить «малих» М.

  Аналітичні функції від М. грають велику роль в теорії диференціальних рівнянь. Так, система звичайних диференціальних рівнянь з постійними коефіцієнтами, записаних в матричних позначеннях у вигляді

 

(тут Х — стовпець з невідомих функцій), має решеніє х = e At C , де З — стовпець з довільних постійних.

  Ненульовий стовпець Х такий, что AX = l Х , називається власним вектором М. А . У цій рівності коефіцієнт l може бути лише одним з коріння многочлена

 

який називається характеристичним многочленом М. А . Це коріння називається власними значеннями, або характеристичними числами, М. А . Коефіцієнти характеристичного многочлена виражаються через суми деякого мінору М. А. Зокрема, p 1 = a 11 + ... + a 1n = Sp A (слід A ) . Справедливе співвідношення Келі — Гамільтона: якщо j( f ) є характеристичний многочлен М. А , то j( A )= 0, так що М. А є «коренем» свого характеристичного многочлена.

  М. А називається подібною М. В, якщо існує така неособлива М. З , що В  =  С -1  . Легко перевіряється, що подібні М. мають однакові характеристичні многочлени.

 М. — корисний апарат для дослідження багатьох завдань теоретичної і прикладної математики. Одним з найважливіших завдань є завдання знаходження вирішення систем лінійних рівнянь алгебри. У матричних позначеннях такі системи записуються у вигляді

  AX = F ,

де A є М. коефіцієнтів, Х — шукане рішення, записане у вигляді стовпця з n елементів, F — стовпець вільних членів з mелементів. Якщо А — квадратна неособлива М., то система має єдине решеніє Х = A -1 F . Якщо A прямокутна ( m ´ n -матріца рангу до , те рішення може не існувати або бути не єдиним. В разі неіснування рішення має сенс узагальнене рішення, що дає мінімум сумі квадратів нев'язок (див. Найменших квадратів метод ). За відсутності єдиності точного або узагальненого рішення часто вибирають нормальне рішення тобто вирішення з найменшою сумою квадратів компонент. Нормальне узагальнене рішення знаходиться по формулі Х = A + F . Найбільш важливий випадок перевизначеної системи: до  =  n  <  m . В цьому випадку узагальнене рішення єдине. Прі до  =  m  <  n (недовизначена система) точних рішень нескінченно багато і формула дає нормальне рішення.

  Не менш важливим для багаточисельних застосувань (у теорії диференціальних рівнянь, в теорії малих коливань, в квантовій механіці і т. д.) є завдання вирішення повної або часткової проблеми власних значень. Тут шукаються всі або частина власних значень М. і що належать їм власні або кореневі (деякі узагальнення власних) вектори. До цього завдання близько примикає і узагальнена проблема власних значень, в якій шукаються числа і вектори такі, что AX  = l BX ( А і В — задані М.), і багато родинних проблем.

  З повною проблемою безпосередньо зв'язано також завдання про приведення перетвореннями подібності квадратною М. до канонічеськjй форми. Такою формою буде diag (l 1 ..., l n ), якщо М. має n різних власних значень l 1 ..., l n , або форма Жордана [див. Нормальна (жорданова) форма матриці ] в загальному випадку.

  Зважаючи на велику практичну важливість поставлених завдань для їх чисельного вирішення є велике число різних методів. Поряд із знаходженням чисельного рішення поважно оцінювати якість знайденого рішення і досліджувати стійкість вирішуваного завдання.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35421. Оптичні методи вивчення біологічних обєктів 21.29 KB
  Показник заломлення середовища відносно вакууму називається абсолютним показником заломлення; чим більше абсолютний показник, тим речовина оптично більш густіша.
35422. Психологическая сущность внимания и его свойства 238.5 KB
  Психологическая сущность внимания и его свойства 1. Физиологическая основа внимания 1. Определение внимания 1. Свойства внимания 1.
35423. Психология мышления 423.5 KB
  Предмет психологии мышления. Теоретические подходы к изучению мышления в зарубежной и отечественной психологии 1. Ассоциативная теория мышления 1. Психологическая сущность мышления 1.
35424. Общее понятие о языке и речи 400.5 KB
  Общее понятие о языке и речи 1. Виды и функции речи 1. Основные психологические теории рассматривающие процесс формирования речи 1. Преформистская теория развития речи 1.
35425. Зигмунд Фрейд: психодинамическое направление в теории личности 350 KB
  Точка зрения Роджерса на природу человека 9. Любое переживание в сознании человека в данный момент времени следует рассматривать как результат процесса избирательной сортировки в значительной степени регулируемого внешними сигналами. Более того определенное содержание переживания осознается лишь в течение короткого периода времени а затем погружается на уровень предсознательного или бессознательного по мере того как внимание человека перемещается на другие сигналы. Фрейд не первым обратил внимание на значение бессознательных процессов в...
35426. Основные направления развития представлений об эмоциях 256.5 KB
  Основные проблемы психологии эмоций 1.Определение эмоций 1. Предметность эмоций 1. Функции эмоций 1.
35427. Феномен мотивации 245.5 KB
  Феномен мотивации 1. Понятия потребности мотива мотивации. Специфика собственно человеческой мотивации 3. Отличительные характеристики мотивации человека 3.
35428. Понятие об ощущении. Роль ощущений в жизнедеятельности людей 223.5 KB
  Любое изменение в среде которое доступно для зрения слуха и других модальностей психологически презентируется в виде ощущения. Если на вкус мы не можем определить продукт сахар мед значит речь идет только об ощущениях. Болевые сигналы почти всегда презентируются как ощущения так как âпостроитьâ образ боли может только человек с очень богатым воображением. âИначе как через ощущения мы ни о каких формах вещества и ни о каких формах движения ничего узнать не можем.
35429. Общее понятие о восприятии. Отличие восприятия от ощущений 264.5 KB
  Отличие восприятия от ощущений 2. Физиологические основы восприятия 3. Свойства восприятия: предметность целостность константность структурность осмысленность избирательность 4. Закономерности восприятия: апперцепция роль моторных компонентов внимание и восприятие 5.