macierze, równania macierzowe
Ewa: Pomocy

Czy ktoś mógłby mi pomóc w temacie macierzy? dzisiaj mam zaliczenie i mam kilka pytań.
1) jak najprościej obliczyć rząd macierzy, która posiada więcej wierszy niż kolumn? np. 3
wiersze i 5 kolumn. Wiem, ze moze ona miec co najwyzej rzad =3, ale jak go obliczyć w
najlatwiejszy sposób?
2) równanie Cramera to takie, gdzie wyznacznik różni się od 0?
3) kiedy stosuje się wzory Cramera, a kiedy równanie rozwiązuje się z twierdzenia
Cronechera−Capellego?
na razie to tyle, byłabym wdzięczna

16 mar 09:21
komentator OWMH: .−
Jeśli weźmiemy pod uwagę że, rząd macierzy to maksymalna liczba liniowo
niezależnych wektorów tworzących wierszy danej macierzy.
Przy obliczaniu rząd macierzy metodą Gaussa, sprowadzimy macierz do macierzy
schodkowej .stosując operacji elementarnych na wierszach. Wtedy wszystkie niezerowe
wiersze są liniowo niezależne i można łatwo odczytać rząd macierzy.
2.− Jeżeli w układzie A.x = B (1) liczba niewiadomych jest równa liczbie równań; to
układ równań nazywamy kwadratowym; to wtedy można wykorzystać wyznaczniki.
A jest to tzw. macierz współczynników układu Cramera (1).
B macierz (albo kolumna) wyrazów wolnych układu równań
Układ Cramera to układ równań kwadratowy spełniający warunek:
det A ≠ 0 ( det ( macierzy układu (1) ) ≠ 0 )
i zastosujemy metoda Cramera
Twierdzenie Cramera:
− Jeżeli wyznacznik macierzy A jest różny od zera, to rozważany układ równań (1) ma
jednoznaczne rozwiązanie; to układ ma jedno rozwiązanie (jest oznaczony).
Ponadto, rozwiązanie to wyraża się wzorami (tzw. wzory Cramera):
xi = det Ai / det A
gdzie Ai oznacza macierz otrzymaną przez zamianę w macierzy A i−tej kolumny na kolumnę
wyrazów wolnych układu równań.
− Jeżeli wyznacznik macierzy jest równy zeru:
i).− układ ten jest układem równań nieoznaczonym lub sprzeczny (nie ma rozwiązań), gdy
wyznaczniki macierzy są równe 0.
ii).− układ jest sprzeczny (nie ma rozwiązań), gdy wyznacznik którejś z macierzy A{i] jest
niezerowy.
3.− Rozwiązywanie układów równań liniowych
Rozwiązując układ m równań liniowych z n niewiadomymi należy, za pomocą operacji
elementarnych wyłącznie na wierszach, sprowadzić macierz rozszerzoną układu równań
liniowych do postaci schodkowej. Następnie należy rozstrzygnąć istnienie rozwiązań układu
z pomocą twierdzenia Kroneckera−Capellego.
Twierdzenie Kroneckera−Capellego pozwala rozstrzygnąć, czy dany układ równań ma
rozwiązanie.
Twierdzenie Kroneckera−Capellego
Układ równań liniowych o macierzy głównej A i macierzy rozszerzonej U ma rozwiązanie
wtedy i tylko wtedy, gdy rz (A) = rz (U), gdzie rz (A) ; rz (U), oznaczają odpowiednio
rzędy
macierzy A oraz U.
Wniosek.− Niech: rz (A) = r ; rz (U)= s , oraz n liczba niewiadomych układu.
Jeżeli układ ma rozwiązanie (tj. r = s ), to o liczbie jego rozwiązań można wnioskować
według następujących reguł:
− Dla r = s =n układ ma dokładnie jedno rozwiązanie, przy czym dla układu jednorodnego
tym rozwiązaniem jest x1 = 0, x2 = 0, x3 = 0, ..., xi−1 = 0, xi = 0.
− Dla r = s < n ; zbiór rozwiązań zależy od n−r parametrów
− Przypadek r = s > n jest niemożliwy.
16 mar 15:25
30 maj 01:37