Определитель n-го порядка матрицы

Матрицы и действия над ними

Основные понятия

Матрица размерами m × n – совокупность mn чисел, расположенных в виде прямоугольной таблицы из m строк и n столбцов, например (обозначим за А)

2 5 2

А= 3 10 7 – матрица.

6 -3 -4

Числа, из которых состоит матрица, называются элементами матрицы. В общем виде матрицы:

а₁₁ a₁₂ … a_1n

a₂₁ a₂₂ … a_2n

M = a₃₁ a₃₂ … a_3n

a_m1 a_m2 … a_mn

они обозначаются буквами с двумя индексами: 1 ый индекс указывает номер строки, а 2 ой – номер столбца, в которых содержится этот элемент.

Если m = n, то матрица называется квадратной, а число строк (или столбцов) – её порядком.

Две матрицы, имеющие одинаковое количество строк и столбцов, называются матрицами одинакового типа. Две матрицы А = [a_ij] и В = [b_ij] одинакового типа называются равными, если a_ij = b_ij при всех i и j.

Матрица, состоящая из одной строки (одного столбца), называется матрицей-строкой (матрицей-столбцом), а матрица, у которой все элементы а_ij = 0, – нулевой или нуль матрицей.

Элементы квадратной матрицы, имеющие одинаковые значения индексов, составляют главную диагональ, а элементы квадратной

матрицы порядка n, сумма индексов каждого из которых равна n+1, –

побочную диагональ.

Сумма элементов главной диагонали квадратной матрицы называется следом матрицы. Квадратные матрицы, у которых все элементы вне главной диагонали равны нулю, называются диагональными (обозначается Е):

1 0 … 0

Е = 0 1 … 0

………………

0 0 … 1

Квадратная матрица, все элементы которой, стоящие ниже (выше) главной диагонали, равны нулю, называется треугольной:

a₁₁ а₁₂ … а_1n b₁₁ 0 … 0

А = 0 а₂₂ … а_2n; B = b₂₁ b₂₂ … 0

……………… ………………

0 0 … a_nn b_n1 b_n2 … b_nn

Диагональная матрица является частным случаем треугольной. Преобразование элементов квадратной матрицы, состоящее в замене строк соответствующими столбцами, называется транспонированием матрицы. Таким образом, если

a₁₁ a₁₂ … a_1n

A = a₂₁ a₂₂ … a_2n;

a_n1 a_n2 … a_nn

То

a₁₁ a₂₁ … a_n1

A^T = a₁₂ a₂₂ … a_n2.

………………

a_1n a_2n … a_nn

Определитель n-го порядка матрицы

а₁₁ а₁₂ … а_1n

А = а₂₁ а₂₂ … а_2n

…………….…

а_n1 а _n2 … а_nn