No history yet

Определение матриц

Основы матриц

Матрица — это просто прямоугольная таблица чисел, упорядоченных в строки и столбцы. Представьте себе электронную таблицу, например, в Excel, но без заголовков. Это и есть матрица. Каждое число в матрице называется элементом.

Матрицы используются для компактного представления наборов данных или систем уравнений. Они являются фундаментальным инструментом в линейной алгебре.

Размер или размерность матрицы определяется количеством ее строк и столбцов. Матрица с mm строками и nn столбцами имеет размерность m×nm \times n (читается как «m на n»).

Lesson image

Например, вот матрица AA размерностью 2×32 \times 3:

A=(153407)A = \begin{pmatrix} 1 & -5 & 3 \\ 4 & 0 & 7 \end{pmatrix}

А это матрица BB размерностью 3×23 \times 2:

B=(921638)B = \begin{pmatrix} 9 & 2 \\ -1 & 6 \\ 3 & 8 \end{pmatrix}

Особые виды матриц

Хотя матрицы могут быть любого размера, некоторые типы заслуживают особого внимания из-за их уникальных свойств.

Квадратная матрица

noun

Матрица, у которой количество строк равно количеству столбцов (n×nn \times n).

У квадратных матриц есть главная диагональ, которая проходит от верхнего левого угла к правому нижнему.

(921540736)\begin{pmatrix} \mathbf{9} & 2 & -1 \\ 5 & \mathbf{4} & 0 \\ 7 & 3 & \mathbf{6} \end{pmatrix}

Теперь рассмотрим несколько специальных типов квадратных матриц.

Диагональная матрица — это квадратная матрица, у которой все элементы вне главной диагонали равны нулю. Элементы на самой диагонали могут быть любыми.

D=(300020005)D = \begin{pmatrix} 3 & 0 & 0 \\ 0 & -2 & 0 \\ 0 & 0 & 5 \end{pmatrix}

Едининчная матрица — это особый случай диагональной матрицы. У нее все элементы на главной диагонали равны 1, а все остальные — 0. Она обозначается как II.

I=(100010001)I = \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}

Наконец, существует нулевая матрица. Это матрица, все элементы которой равны нулю. Она может быть любого размера, не обязательно квадратной, и обычно обозначается как OO.

O=(000000)O = \begin{pmatrix} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \end{pmatrix}

Понимание этих основных определений и типов матриц является ключом к изучению более сложных операций и их практического применения.

Теперь проверьте свои знания.

Quiz Questions 1/5

Что из нижеперечисленного лучше всего описывает матрицу?

Quiz Questions 2/5

Определите размерность следующей матрицы: B=(81 49 52)B = \begin{pmatrix} 8 & 1 \ 4 & 9 \ 5 & 2 \end{pmatrix}