Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Бул басылмада биз матрицанын рангынын аныктамасын, ошондой эле аны табуу ыкмаларын карап чыгабыз. Биз ошондой эле теорияны практикада колдонууну көрсөтүү үчүн мисалдарды талдайбыз.

ыраазы

Матрицанын даражасын аныктоо

Матрицалык даража анын саптар же мамычалар системасынын даражасы. Ар бир матрицанын бири-бирине барабар болгон сап жана мамыча даражалары бар.

Катар системасынын даражасы сызыктуу көз карандысыз катарлардын максималдуу саны. Мамыча системасынын даражасы да ушундай жол менен аныкталат.

Кошумча маалымат:

  • Нөлдүк матрицанын даражасы (" символу менен белгиленгенθ") каалаган өлчөмдөгү нөлгө барабар.
  • Нөлдөн башка сап векторунун же мамычанын векторунун даражасы бирге барабар.
  • Эгерде кандайдыр бир өлчөмдөгү матрица нөлгө барабар болбогон жок дегенде бир элементти камтыса, анда анын рангы бирден кем эмес.
  • Матрицанын даражасы анын минималдуу өлчөмүнөн чоң эмес.
  • Матрицада жасалган элементардык трансформациялар анын рангын өзгөртпөйт.

Матрицанын даражасын табуу

Fringing Minor ыкмасы

Матрицанын даражасы нөлдөн башканын максималдуу тартибине барабар.

Алгоритм төмөнкүдөй: жашы жете электерди эң ​​төмөнкү буйруктардан эң жогоркусуна чейин табыңыз. Кичинекей болсо nth тартиби нөлгө барабар эмес, жана бардык кийинки (n+1) 0гө барабар, ошондуктан матрицанын рангы болот n.

мисал

Түшүнүктүү болуш үчүн практикалык мисалды алып, матрицанын рангын табалы A ылдыйда жашы жете электерди чек арага коюу ыкмасын колдонуу менен.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

чечим

Биз 4 × 4 матрицасы менен иштеп жатабыз, ошондуктан анын рангы 4төн жогору болушу мүмкүн эмес. Ошондой эле матрицада нөл эмес элементтер бар, бул анын рангы бирден кем эмес дегенди билдирет. Ошентип, баштайлы:

1. Текшерүүнү баштаңыз экинчи даражадагы жашы жетпегендер. Баштоо үчүн, биз биринчи жана экинчи мамычалардын эки саптарын алабыз.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Минор нөлгө барабар.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Ошондуктан, биз кийинки жашы жете электерге өтөбүз (биринчи тилке калат, ал эми экинчинин ордуна үчүнчүнү алабыз).

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Кичинекей 54≠0, ошондуктан матрицанын даражасы экиден кем эмес.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Эскертүү: Эгерде бул кичинекей нөлгө барабар болсо, анда биз төмөнкү комбинацияларды дагы текшеребиз:

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Зарыл болсо, санап чыгууну саптар менен улантса болот:

  • 1 жана 3;
  • 1 жана 4;
  • 2 жана 3;
  • 2 жана 4;
  • 3 жана 4.

Эгерде бардык экинчи даражадагы кичинекейлер нөлгө барабар болсо, анда матрицанын даражасы бирге барабар болмок.

2. Биз дароо эле өзүбүзгө ылайыктуу жашы жете элек баланы таба алдык. Ошентип, келгиле, уланталы үчүнчү тартиптеги жашы жетпегендер.

Нөл эмес натыйжа берген экинчи тартиптеги табылган миноруна биз бир катарды жана жашыл түс менен белгиленген тилкелердин бирин кошобуз (экинчиден баштайбыз).

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Жашы жете элек бала нөл болуп чыкты.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Ошондуктан биз экинчи мамычаны төртүнчүгө алмаштырабыз. Ал эми экинчи аракетте биз нөлгө барабар болбогон минорду таба алдык, бул матрицанын рангы 3төн кем болушу мүмкүн эмес дегенди билдирет.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Эскертүү: эгерде жыйынтык кайрадан нөл болуп чыкса, экинчи катардын ордуна төртүнчүсүн алып, жашы жете элек «жакшы» издөөнү улантмакпыз.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

3. Эми аны аныктоо калды төртүнчү тартиптеги жашы жетпегендер мурда табылган нерселерге негизделген. Бул учурда, ал матрицанын детерминантына дал келет.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Минор 144≠0 барабар. Бул матрицанын даражасын билдирет A 4ге барабар.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Матрицаны баскычтуу формага келтирүү

Кадамдык матрицанын даражасы анын нөл эмес катарларынын санына барабар. Башкача айтканда, биз матрицаны ылайыктуу формага келтиришибиз керек, мисалы, колдонуу, биз жогоруда айткандай, анын даражасын өзгөртпөйт.

мисал

Матрицанын даражасын табыңыз B төмөндө. Биз өтө татаал мисалды албайбыз, анткени биздин негизги максатыбыз жөн гана ыкманы практикада колдонууну көрсөтүү.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

чечим

1. Биринчиден, экинчи саптан эки эселенген биринчини алып салыңыз.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

2. Эми үчүнчү саптан төрткө көбөйтүлгөн биринчи катарды алып салыңыз.

Матрицалык ранг: аныктамасы, табуу ыкмалары

Ошентип, биз кадамдык матрицаны алдык, анда нөлдөн башка катарлардын саны экиге барабар, демек анын даражасы да 2ге барабар.

Таштап Жооп