Матрицы и определители - доказательства

Description

Линейная алгебра (1. Матрицы и определители) Flashcards on Матрицы и определители - доказательства, created by Sergei Fomin on 26/11/2016.
Sergei Fomin
Flashcards by Sergei Fomin, updated more than 1 year ago
Sergei Fomin
Created by Sergei Fomin over 7 years ago
5
0

Resource summary

Question Answer
Докажите сочетательной свойство умножения матриц: А*(В*С) = (А*В)*С Расписать по определению
Докажите распределительное свойство умножения матриц относительно суммы: (А+В)*С = А*С + В*С Расписать по определению
Докажите, что если D - квадратная диагональная матрица порядка n, и все числа на главной диагонали D равны d, то A*D = D*A = d*A. Расписать по определению
Докажите свойство умножения блочных матриц: если в каждом блоке (i,k) матрицы А число столбцов равно числу строк в каждом блоке (k, j) матрицы В, то блок (i,j) матрицы А*В равен сумме по всем k A(i,k) * B(k,j) Сначала доказать, что у матрицы А столбцы разбиты также, как в матрице В строки. Отталкиваясь от этого расписать элемент i,j в блоке C(a,b)
Докажите, что разложение определителя по первой строке равно разложению определителя по любой другой строке. По индукции. Разложение по первой строке разложить по i-й строке, разложение по i-й разложить по первой. Собрать коэффициенты при минорах порядка (n-2) и доказать, что в обоих случаях они равны.
Доказать, что разложение определителя по столбцу эквивалентно разложению его по строке. По индукции. Доказать равенство разложения по 1-й строке равенству разложения по 1-му столбцу. Для этого разложение по столбцу разложить по строке, разложение по строке разложить по столбцу. Собрать коэффициенты при минорах порядка (n-2) и доказать их равенство.
Докажите формулу определителя n-го порядка через элементы матрицы. По индукции. Разложить по первому столбцу, воспользоваться предположением индукции о справедливости формулы (n-1) порядка и доказать, что разложение по столбцу равно формуле определителя n-го порядка через элементы матрицы.
Докажите теорему Лапласа Провести индукцию по числу задействованных строк k. Разложить по (k-1) строкам, получившиеся миноры - по k-й строке. Собрать коэффициенты при минорах порядка k и доказать, что при разложении по k строкам получаются те же коэффициенты.
Доказать, что если в матрице поменять местами две строки/столбца, то определитель поменяет знак на противоположный. Доказать сначала для определителя порядка 2, затем для порядка n разложением по двум строкам/столбцам, которые поменяли местами. Заметить, что строки играют роль только в минорах 1-го типа второго порядка, а эти миноры меняют знак. Таким образом, знак всего разложения меняется.
Доказать линейное свойство определителя Разложить по i-й строке.
Доказать, что определитель с двумя одинаковыми строками равен 0. Воспользоваться свойством перестановки строк.
Доказать, что умножение строки/столбца определителя на число равносильно умножению всего определителя на это число. Частный случай линейного свойства определителя.
Докажите, что определитель с нулевой строкой/столбцом равен 0. Разложением по нулевой строке.
Докажите, что если элементы двух строк/столбцов пропорциональны, то определитель равен 0. Доказыватся вынесением коэффициента и получением определителя с двумя одинаковыми строками/столбцами.
Докажите, что если к строке/столбцу определителя прибывить другую строку/столбец определителя, умноженную на число, то величины определителя не изменится. Доказывается разбиением определителя на два. Один совпадает с исходным, второй имеет две одинаковые строки/столбца и равен 0.
Доказать, что сумма произведение элементов какой-либо строки/столбца на алгебраические дополнения любой другой строки/столбца равна 0. Воспользоваться тем, что алгебраические дополнения при разложении по i-й строке не зависят от эоементов этой строки, поэтому мы можем заменить эту строку на любую другую. Но если мы заменяем i-ю строку на j-ю строку, получаем нулевой определитель; разложение же его по i-й строке это и есть произведение алгебраических дополнений элементво i-й строки на элементы j-й строки.
Доказать, что определитель верхне/нижнедиагональной матрицы относительно побочной диагонали равен произведению элементов на побочной диагонали, умноженному на (-1)^((n*(n+1))/2) Расписать по определению и развернуть до конца. Собрать сумму в степени -1 как сумму арифметической прогрессии чисел от 1 до n.
Доказать, что определитель порядка 2n вида |A 0| |B C| равен |A|*|C| Разложить по первым n строкам и убедиться, что единственное ненулевое слагаемое - это |A|*|C|
Доказать, что определитель порядка 2n вида |A B| |C 0| равен (-1)^n * |B|*|C| Разложить по последним n строкам. Доказать, что четность показателя в степени -1 равна четности n.
Докажите, что определитель Вандермонда равен произведению по i от 1 до n-1 [произведение по j от i до n [ (xj-xi) ]] Вычесть первый столбец из всех остальных; разложить по первой строке; вычесть из всех строк первую строку, умноженную на x1; вынести множитель из каждого столбца; продолжить итеративно.
Докажите, что определитель суммы двух квадратных матриц равен сумме всех возможных определителей, которые могут получаться, если взять некоторое число строк из первой матрицы, а оставшиеся строки - из второй матрицы. Разложить каждую строку по линейному свойству определителя.
Докажите, что определитель произведения двух квадратных матриц равен произведению определителей этих матриц. Рассмотреть определители | A C | |-1E 0| и | A 0 | |-1E B| Доказать, что один равен |C|, второй |A|*|B| и они оба равны.
Докажите, что если левая обратная и правая обратная матрицы существуют, то они равны. C = C*E = C*(A*B) = (C*A)*B = E*B = B
Докажите, что для того, чтобы у матрицы А существовали левая и правая обратная матрицы, необходимо и достаточно, чтобы определитель А был отличен от нуля. Необходимость доказывается из |A|*|B| = 1 Достаточность доказывается прямым определением обратной матрицы через транспонирвоанную матрицу алгебраических дополнений, деленную на det A.
Докажите, что для того, чтобы строки X1, ..., Xn были линейно зависимы, необходимо и достаточно, чтобы одна из этих строк были линейной комбинацией всех других. Доказывается по определению линейной зависимости и линейной комбинации.
Докажите теорему о базисном миноре: строки, вхожящие в БМ, являются линейной независимыми, а любая другая строка является линейной комбинацией строк БМ. Тоже самое справедливо для столбцов. Линейная независимость строк БМ доказывается из того факта, что при наличии линейно зависимых строк определитель БМ был бы равен 0, что противоречит определению БМ. Линейная комбинация доказывается определителем порядка (r+1).
Докажите, что для того, чтобы определитель порядка n был равен нулю, необходимо и достаточно, чтобы его строки/столбцы были линейно зависимы. Необходимость: если определитель равен 0, значит, r < n. Следовательно, любая строка является линейной комбинацией других (т.е. строки линейно зависимы). Достаточность: если строки линейно зависимы, то можно сравнять одну из них с нулем, не изменив величины определителя.
Show full summary Hide full summary

Similar

Матрицы и определители - определения, теоремы и свойства
Sergei Fomin
Билинейные и квадратичные формы - перевод
Sergei Fomin
Линейные пространства - определения, теоремы и свойства
Sergei Fomin
Линейные пространства - перевод терминов
Sergei Fomin
Линейные операторы - перевод
Sergei Fomin
Линейные операторы - определения, теоремы и свойства
Sergei Fomin
Билинейные и квадратичные формы - определения, теоремы и свойства
Sergei Fomin
Матрицы и определители - перевод терминов
Sergei Fomin
Системы линейных уравнений - определения, теоремы и свойства
Sergei Fomin
(OLD) Линейные операторы - определения, теоремы и свойства
Sergei Fomin
PSBD TEST # 3_1_1
yog thapa