120 likes | 414 Views
MATRISER. 10.1.2006. Grundbegrepp. En vektor är ett kompakt sätt att beteckna flera variabler En matris är ett kompakt sätt att beskriva flera ekvationer, i vårt fall ofta differential-ekvationer. Definition. En matris är ett rektangulärt schema av reella tal som kallas matriselement
E N D
MATRISER 10.1.2006
Grundbegrepp • En vektor är ett kompakt sätt att beteckna flera variabler • En matris är ett kompakt sätt att beskriva flera ekvationer, i vårt fall ofta differential-ekvationer
Definition • En matris är ett rektangulärt schema av reella tal som kallas matriselement • Matrisen har m rader och n kolonner och sägs därför vara en mxn-matris
Speciella matriser • Kvadratisk matris (m = n) • Diagonalmatris • Enhetsmatris eller identitetsmatris (I) • Nollmatris (0) • Kolonnmatris eller kolonnvektor (v) • Radmatris eller radvektor (vT) • Triangulär matris
Flera begrepp • Transponerad matris – raderna och kolonnerna byter plats • Rang – det största tal som uppfyller villkoret att åtminstone en rxr matris, vars determinant ≠ 0, kan bildas genom att lämna bort rader och/eller kolonner ( ≤ min(m,n)) • Symmetrisk matris (AT=A) • Spåret – summan av diagonalelementen • Singulär matris (determinanten = 0)
Matrisalgebra • Addition och subtraktion • A + B = B + A (kommutationslagen) • A + (B + C) = (A +B) +C (associationslagen) • Multiplikation med en skalär • h(A + B) = hA +hB
Räkneregler transponering • (A + B)T = AT + BT • (λA)T = λAT • (AB)T = BTAT • (AT)T = A
Multiplikation av två matriser AB • Måste vara konforma, dvs antalet kolonner i A = antalet rader i B • AB allmänt ≠ BA • AB = 0 behöver inte innebära att A eller B är en nollmatris • Om AB = AC behöver inte B och C vara lika • (AB)C = A(BC) associationslagen • A(B + C) = AB +AC
Multiplikation • IA = A och AI = A • Multiplicering av två vektorer (vT)v blir en SKALÄR • Multiplicering av två vektorer v (vT) blir en MATRIS
Invertering • Division är inte definierad för matriser, utan ersätts med matrisinvertering för kvadratiska matriser • A-1 är inversen av A om AA-1 = A-1A = I • En del kvadratiska matriser saknar invers • Determinanten måste vara ≠ 0, dvs matrisen är icke-singulär
Egenvärden • Talet λ är ett egenvärde till den kvadratiska matrisen A omAx = λx för någon vektor x ≠ 0 • Egenvärdena fås genom att lösa ekvationen det(A – λI) = 0