рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Математика
/
Связь алгебраических дополнений с минорами.

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Связь алгебраических дополнений с минорами.

Связь алгебраических дополнений с минорами. - раздел Математика, Элементы теории множеств Понятие множества. Подмножество. Операции над множествами. Пусть Δ = = ...

Пусть Δ = = .

Определение 31. Если в определителе Δ сгруппировать все слагаемые, содержащие элемент и, сгруппировав, вынести элемент за скобки, то выражение, полученное в скобках, обозначается A_ij и называется алгебраическим дополнением к элементу в определителе Δ, i = , j = .

Так как все элементы i-той строки определителя Δ входят в одно и только одно из слагаемых, то Δ=a_i₁A_i₁₊ a_i₂A_i_{2+ … +} a_inA_in (1). Равенство (1) называется разложением определителя Δ по i-той строке.

Аналогично: Δ=a₁_jA₁_j₊ a₂_jA₂_j_{+ … +} a_njA_nj (2) - разложение определителя Δ по j-тому столбцу, j =.

Строки и столбцы определителя Δ называются его рядами. Таким образом, (1) и (2) – разложения Δ по ряду.

Определение 32. Если в определителе Δ вычеркнуть i-тую строку и j-тый столбец, то на их пересечении получится элемент a_ij, а остальные элементы образуют определитель (n-1)-го порядка, который обозначается M_ij и называется минором к элементу a_ij в определителе Δ, i = , j = .

Пример 4. Пусть Δ = . Тогда M₂₃=и т.д.

Теорема 7. Пусть Δ - определитель n-го порядка над полем P, A_ij и M_ij – алгебраическое дополнение и минор к элементу a_ij в Δ соответственно. Тогда

A_ij=(-1)ⁱ⁺^jM_ij, i = , j = .

Доказательство. Пусть Δ₁ - сумма всех тех слагаемых из Δ, которые содержат элемент a_ij, т.е. Δ₁== (3). Вторые индексы в (3) образуют перестановку I₁, полученную из перестановки I удалением символа j с i-того места. Тогда, по теореме о четности перестановки, получим = =a_ij(-1)ⁱ⁺^jM_ij, т.е. Δ₁= a_ij(-1)ⁱ⁺^jM_ij (4). С другой стороны Δ₁=a_ijA_ij (5). Из (4) и (5) следует, что a_ij(-1)ⁱ⁺^jM_ij = a_ijA_ij. Тогда A_ij = (-1)ⁱ⁺^jM_ij.

Теорема доказана.

Теорема 8. Квадратная матрица А является вырожденной тогда и только тогда, когда |A| = 0.

9. Свойства определителей.

Свойство 1. При транспонировании матрицы ее определитель не изменяется.

Доказательство. Пусть - матрица n-го порядка над полем Р. Транспонируя А, получим

. Всевозможные произведения вида будут одинаковыми как для матрицы А, так и для матрицы ^tА. При этом знак произведения сохраняется. Таким образом, ∣А∣=∣^tА∣.

Свойство доказано.

Замечание 12. Из свойства 1 следует, что все утверждения, справедливые для какой-либо строки определителя, верны и для его столбца

Свойство 2. Если все элементы некоторой строки определителя равны нулю, то определитель равен нулю.

Доказательство. В каждое произведение определителя обязательно входит один элемент строки, состоящей из нулей. Поэтому все слагаемые определителя раны нулю, а, значит, и определитель равен нулю.

Свойство доказано.

Свойство 3. От перестановки двух строк местами определитель меняет знак.

Доказательство. Пусть Δ = .

В определителе Δ переставим i-ю и j-ю (i<j) строки местами. Получим:

Δ '= .

Пусть - одно из произведений определителя Δ. Тогда соответствующим для определителя Δ' будет произведение . Эти произведения различаются только индексами сомножителей. Перестановка (k₁ k₂… k_j … k_i … k_n) получена из перестановки (k₁ k₂ … k_i … k_j … k_n). Такое преобразование, по теореме 6, меняет четность перестановки, а, следовательно, знак рассматриваемого произведения. Таким образом, при перестановке двух строк местами все произведения, составляющие определитель Δ, поменяют знак. Следовательно, поменяет знак и Δ.

Свойство доказано.

Свойство 4. Определитель, содержащий две одинаковые строки, равен нулю.

Доказательство. Пусть определитель Δ содержит две одинаковые строки: i-ю и j-ю. Поменяем их местами. По свойству 3, определитель Δ поменяет знак: Δ'=-Δ. Но, так как строки одинаковые, то Δ'=Δ. Значит, Δ=-Δ и Δ=0.

Свойство доказано.

Свойство 5. Общий множитель всех элементов некоторой строки определителя можно вынести за знак определителя.

Доказательство. Δ = = . Пусть элементы i-ой строки имеют общий множитель α. Так как в каждое слагаемое вида входит элемент этой строки, то все такие произведения имеют общий множитель α, который можно вынести за знак всей суммы в Δ.

Свойство доказано.

Свойство 5'. Если все элементы некоторой строки определителя Δ умножить на одно и тоже число, то определитель умножится на это число.

Свойство 6. Определитель, содержащий две пропорциональные строки, равен нулю.

Доказательство. Пусть Δ = , причем a_i₁=a_j₁, a_i₂=a_j₂, …, a_in=a_jn. Вынесем элемент α из j-ой строки за знак определителя Δ. Получим: Δ = . Тогда, по свойству 4, Δ =α⋅0=0.

Свойство доказано.

Свойство 7. Если все элементы i-ой строки определителя представлены в виде суммы двух слагаемых, то определитель равен сумме двух определителей, у которых все строки, кроме i-ой, те же, что и у данного определителя, i-я строка одного определителя состоит из первых слагаемых i-ой строки данного определителя, а i-я строка второго – из вторых слагаемых i-ой строки данного определителя.

Свойство 8. Определитель не изменится, если к элементам одной строки прибавить соответствующие элементы другой строки, умноженные на одно и то же число.

Свойство 9. Сумма произведений элементов какой-либо строки определителя n-го порядка на алгебраические дополнения соответствующих элементов другой строки равна нулю, то есть a_i₁A_j₁+a_i₂A_j₂+…+a_inA_jn=0 где i≠j.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Элементы теории множеств Понятие множества. Подмножество. Операции над множествами.

В школьном курсе математики рассматривались операции над числами При этом были установлен ряд свойств этих операций... На ряду с операциями над числами в школьном курсе также рассматривались и... Основной целью курса алгебры является изучение алгебр и алгебраических систем Курс алгебры находит обширное...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Связь алгебраических дополнений с минорами.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Диаграммы Эйлера-Венна.
Как в повседневной жизни, так и научных исследованиях часто приходится рассматривать совокупности вещей, системы объектов и т.д. При этом во всех случаях подразумевают, что рассматривается некоторо

Свойства операций над множествами.
Согласно определению 1, множества А и В равны в том и только том случае, когда А⊆В и В⊆А. Теорема 1. Пусть

Прямое (декартово) произведение множеств.
Определение 11. Прямым (декартовым) произведением множеств A и B называется множество, обозначаемое AB (читается

Бинарные отношения между множествами.
Определение 14. Бинарным отношением называется всякое множество упорядоченных пар. В математике при рассмотрении связи между объектами используют термин «отношение». Примерам

Фактормножество.
Определение 27. Бинарное отношение R на множестве А называется отношением эквивалентности, если оно рефлексивно, симметрично, транзитивно на множестве А. Опр

Упорядоченное множество.
Определение 30. Бинарное отношение R на множестве А называется отношением порядка, если оно антисимметрично и транзитивно на А. Определение 31. Би

Функция как бинарное отношение.
Определение 41. Бинарное отношение f между множествами A и B называется функциональным отношением, если из (a,b)

Теорема об ассоциативности произведения функций.
Определение 50. Пусть f: XY, g: YZ - функции. Произведением

Обратимое отображение.
Определение 52. Отображение называется тождественным (или единичным), если

Критерий обратимости функции.
Теорема 5. Пусть - функция. Функция f обратима f - биек

Метод математической индукции.
На любое натуральное число можно смотреть с двух точек зрения. Например, 3-три (количество), 3-третий (порядок). В курсе алгебры изучают порядковую теорию натуральных чисел. На множестве ℕ вв

Свойства бинарных операций.
Определение 1. Бинарной алгебраической операцией на непустом множестве М называется закон или правило, по которому любым двум элементам множества М

Полугруппа с сокращением.
Определение 10. Непустое множество М с заданной на нем бинарной алгебраической операцией «∗» называется группоидом. Обозначается <M, ∗>. За

Простейшие свойства групп.
Определение 14. Непустое множество G, замкнутое относительно бинарной алгебраической операции «∗» называется группой, если выполняются следующие аксиомы (аксиомы группы):

Подгруппа. Критерий подгруппы.
Определение 20. Непустое подмножество Н группы G называется подгруппой группы G, если Н является группой относительно той же операции, что и группа G, и об

Гомоморфизмы и изоморфизмы групп.
Теорема 8. Пусть {Hi | i∈I} – некоторая совокупность подгрупп группы G. Тогда A=я

Простейшие свойства колец.
Определение 27. Непустое множество K с определенными на нем бинарными алгебраическими операциями сложения и умножения называется кольцом, если выполняются следующие аксиомы (ак

Гомоморфизмы и изоморфизмы колец.
Определение 34. Непустое подмножество H кольца K называется подкольцом кольца K, если H является кольцом относительно тех же операций, что и кольцо K

Простейшие свойства полей.
Определение 36. Множество Р, содержащее не менее двух элементов, замкнутое относительно операций «+» и «⋅», называется полем, если выполняются условия: 1) Р

Изоморфизм полей.
Определение 37. Непустое подмножество Н поля Р, содержащее не менее двух элементов, называется подполем поля Р, если Н является полем относительно т

Поля комплексных чисел.
В поле ℝ уравнение вида x2+1=0 не имеет решений. Поэтому возникает необходимость построить поле, которое было бы рас

Комплексного числа.
Пусть z=(a, b)∈ℂ, причем (x, 0)=x для любого x∈ℝ. Получим для комплексного числа z=(a, b) другую форму

Комплексного числа.
Пусть z=a+bi - комплексное число, a, b∈ℝ. Изобразим число z точкой плоскости М(a, b).

В тригонометрической форме.
Теорема 4. При умножении комплексных чисел в тригонометрической форме их модули перемножаются, а аргументы складываются. Доказательство. Пусть z1

Формула Муавра.
Сложение, вычитание, умножение и деление комплексных чисел удобно производить в алгебраической форме. Однако, возведение в степень и извлечение корня степени n≥3

Формула Муавра.
Определение 11. Пусть n∈ℕ. Корнем n-й степени из комплексного числа z называется комплексное число z1 такое, что z1

Первообразные корни.
По теореме 7, корень n-ой степени из единицы имеет ровно n значений. Так как 1=1⋅(cos 0+isin 0), то ,

Кольцо многочленов от одной переменной.
Из школьного курса математики и из курса математического анализа известно, что многочлен есть целая рациональная функция вида f(x)=a0+a1x+a2

Свойства степени многочлена.
Определение 19. Пусть K - ассоциативно-коммутативное кольцо с единицей, (

Над областью целостности.
Теорема 13. Если K – область целостности, то K[х] - область целостности. Доказательство. Пусть K – область целостности. Покажем, что

Теорема Безу. Корни многочлена.
Определение 20. Пусть K - ассоциативно-коммутативное кольцо с единицей. Говорят, что многочлен делится на многочлен

Многочлена над областью целостности.
Теорема 15. Пусть K – область целостности, f(x)=а0+а1х+а2х2+…+аnxn

Равенство многочленов.
Определение 23. Пусть ,

Теорема о делении с остатком для многочленов.
Теорема 17. Пусть F – поле, f(x), g(x)F[x], g(x)

Разложение многочлена
по степеням (х-с). Пусть F - поле, f(x)=a0xn+a1xn-1+…+an-1x+a

Формальная производная многочлена.
Определение 27. Пусть F - поле, f(x)F, f(x

Основная теорема алгебры.
Определение 27. Множество М называется числовым, если Мℂ. Определение 28. Поле

Решение системы линейных уравнений.
Определение 1. Система линейных уравнений вида (1) , где

Матрица ступенчатого вида.
Определение 10. Матрицей размера m×n над полем Р называется прямоугольная таблица, состоящая из n строк и m столбцов, следующего вида:

Метод последовательного исключения неизвестных
(метод Гаусса). Рассмотрим один из основных методов решения систем линейных уравнений, который называется методом последовательного исключения неизвестных, или инач

И их основные свойства.
1. Сложение матриц. Определение 16. Пусть A=(aij), B=(bij) - матрицы размера m×n над полем Р. Суммой

Матричные уравнения.
Определение 22. Матрица n-го порядка вида называется единичной матрицей. Замечание 9. Если А –

Теорема о четности перестановки.
Определение 27. Пусть М={1,2,…,n}. Перестановкой на множестве М или перестановкой n-й степени называется множество М с заданным расположением его эл

Определители второго и третьего порядков.
Пусть А=- матрица n-го порядка над полем Р. Из элементов матрицы А будем составлять всевозможные произ

Определитель произведения матриц.
Теорема 9. Пусть А и В – матрицы n-го порядка над полем P. Тогда |AB|=|A|∙|B|, т.е. определитель произведения матриц равен произведению определителей

Формула для вычисления обратной матрицы.
Теорема 10. Пусть A=- матрица n-го порядка над полем P. Если определитель

Формулы Крамера.
Теорема 11. Пусть (1) - система n линейных уравнений с n неизвестными над полем P, А=