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

72254. Процессуальное право Республики Казахстан 98 KB
  Цель лекции: сформировать у студентов представление о системе процессуального права его принципах участниках уголовно и гражданско-процессуальных правоотношений и стадиях уголовного и гражданского процесса.
72255. Борьба с коррупцией в Казахстане 66.5 KB
  За правонарушения связанные с коррупцией несут ответственность лица уполномоченные на выполнение государственных функций и лица приравненные к ним. К лицам уполномоченным на выполнение государственных функций относятся: все должностные лица депутаты Парламента...
72256. Уголовное право Республики Казахстан 199 KB
  Уголовное право регулирует общественные отношения возникающие после совершения преступления между государством в лице правоохранительных органов и лицом совершившим преступление. Состав преступления. Понятие стадий преступления.
72257. Основы экологического права Республики Казахстан 150 KB
  Специфика природных объектов как объектов регулирования со стороны экологического права выражается в их естественном характере происхождения и функционирования в их органической взаимосвязи с окружающей природной средой.
72258. Основы финансового права Республики Казахстан 212.5 KB
  Финансовая деятельность государства осуществляется только на основе права каковым является финансовое право. Поэтому можно встретить высказывание согласно которому финансы подразделяются на финансы граждан финансы юридических лиц финансы государственно-территориальных образований...
72259. Основы организации и деятельности правоохранительных органов Республики Казахстан 76 KB
  Быстрое и полное раскрытие преступлений, изобличение и привлечение к уголовной ответственности лиц, их совершивших, правильное применение уголовного закона, обеспечение защиты от необоснованного обвинения и осуждения, от незаконного ограничения прав и свобод человека...
72260. Суд и правосудие в Республике Казахстан 117 KB
  Сегодня в нашей республике судебной системе как самостоятельной ветви власти отводится центральное место в реализации государственной функции по соблюдению и защите прав и свобод человека Цель лекции: сформировать у студентов представление о судебной системе принципах правосудия.
72261. Основы трудового права 182.5 KB
  Трудовое право регулирует общественные отношения которые складываются в процессе функционирования рынка труда организации и применения труда. В зависимости от экономического положения участников совместного труда т. их отношения к средствам производства различают две основные разновидности...