Комплексні числа і матриці

Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.

1. Дано комплексне число а

1) Записати число а в алгебраїчній, тригонометричної і показовою формах;

2) Знайти всі корені рівняння z 3 + а = 0 і зобразити їх на комплексній площині.

Перетворимо задане число, помноживши чисельник і знаменник на поєднане число:

Скористаємося двома формами запису комплексних чисел - показовою і алгебраїчної:

ц = arctg (1 /) = 30 0 = р / 6

Таким чином, алгебраїчна запис числа а:

комплексна запис числа а:

x = det A1 / det A = 15/15 = 1

y = det A2 / det A = 30/15 = 2

z = det A3 / det A = 45/15 = 3

б) МЕТОД ЗВОРОТНЬОГО МАТРИЦІ

Запишемо систему рівнянь в матричної формі

Знайдемо сволок A -1. зворотний до матриці А, методом алгебраїчних доповнень. Будемо позначати елементи матриці A маленькими буквами аij. Перший індекс i означає номер рядка. а другий j - номер стовпця, де знаходиться елемент матриці аij.

Обернену матрицю A -1. будемо шукати в наступному вигляді:

М ij це мінор елемента а ij, тобто визначник. отриманий викреслюванням з матриці А рядки з номером i і стовпці з номером j. А ij - це алгебраїчне доповнення елемента а ij, або, простіше кажучи, мінор взятий з певним знаком. Якщо сума номера рядка і номера стовпця елемента аij парна. то алгебраїчне доповнення це мінор. Якщо сума номера рядка і номера стовпця елемента аij непарна. то алгебраїчне доповнення це мінор, взятий зі знаком мінус. Математично це виражається виразом (-1) i + j.

Знайдемо алгебраїчне доповнення A11 елемента a11. У матриці А викреслюємо рядок 1 і стовпець 1.

Визначник складається з елементів, що залишилися матриці А, називається мінор (M11) елемента a11.

Так як сума номера рядка і номера стовпчика, на перетині яких знаходиться елемент a11. є число парне (1 + 1 = 2) і вираз (-1) 1 + 1 = 1, то алгебраїчне доповнення елемента a11 одно мінору даного елемента.

Знайдемо алгебраїчне доповнення A12 елемента a12. У матриці А викреслюємо рядок 1 і стовпець 2.

Визначник складається з елементів, що залишилися матриці А, називається мінор (M12) елемента a12.

M12 = = 6 * 1 - 1 * 5 = 6 - 5 = 1

Так як сума номера рядка і номера стовпчика, на перетині яких знаходиться елемент a12. є число непарне (1 + 2 = 3) і вираз (-1) 1 + 2 = - 1, то алгебраїчне доповнення елемента a12 одно мінору даного елемента взятого зі знаком мінус.

Знайдемо алгебраїчне доповнення A13 елемента a13. У матриці А викреслюємо рядок 1 і стовпець 3.

Визначник складається з елементів, що залишилися матриці А, називається мінор (M13) елемента a13.

Так як сума номера рядка і номера стовпчика, на перетині яких знаходиться елемент a13. є число парне (1 + 3 = 4) і вираз (-1) 1 + 3 = 1, то алгебраїчне доповнення елемента a13 одно мінору даного елемента.

Знайдемо алгебраїчне доповнення A21 елемента a21. У матриці А викреслюємо рядок 2 і стовпець 1.

Визначник складається з елементів, що залишилися матриці А, називається мінор (M21) елемента a21.

Так як сума номера рядка і номера стовпчика, на перетині яких знаходиться елемент a21. є число непарне (2 + 1 = 3) і вираз (-1) 2 + 1 = - 1, то алгебраїчне доповнення елемента a21 одно мінору даного елемента взятого зі знаком мінус.

Знайдемо алгебраїчне доповнення A22 елемента a22. У матриці А викреслюємо рядок 2 і стовпець 2.

Визначник складається з елементів, що залишилися матриці А, називається мінор (M22) елемента a22.

M22 = = 1 * 1 - 3 * 5 = 1 - 15 = -14

Так як сума номера рядка і номера стовпчика, на перетині яких знаходиться елемент a22. є число парне (2 + 2 = 4) і вираз (-1) 2 + 2 = 1, то алгебраїчне доповнення елемента a22 одно мінору даного елемента.

Знайдемо алгебраїчне доповнення A23 елемента a23. У матриці А викреслюємо рядок 2 і стовпець 3.

Визначник складається з елементів, що залишилися матриці А, називається мінор (M23) елемента a23.

Так як сума номера рядка і номера стовпчика, на перетині яких знаходиться елемент a23. є число непарне (2 + 3 = 5) і вираз (-1) 2 + 3 = - 1, то алгебраїчне доповнення елемента a23 одно мінору даного елемента взятого зі знаком мінус.

Знайдемо алгебраїчне доповнення A31 елемента a31. У матриці А викреслюємо рядок 3 і стовпець 1. Визначник складається з елементів, що залишилися матриці А, називається мінор (M31) елемента a31.

Так як сума номера рядка і номера стовпчика, на перетині яких знаходиться елемент a31. є число парне (3 + 1 = 4) і вираз (-1) 3 + 1 = 1, то алгебраїчне доповнення елемента a31 одно мінору даного елемента.

Знайдемо алгебраїчне доповнення A32 елемента a32. У матриці А викреслюємо рядок 3 і стовпець 2. Визначник складається з елементів, що залишилися матриці А, називається мінор (M32) елемента a32.

M32 = = 1 * 1 - 3 * 6 = 1 - 18 = -17

Так як сума номера рядка і номера стовпчика, на перетині яких знаходиться елемент a32. є число непарне (3 + 2 = 5) і вираз (-1) 3 + 2 = - 1, то алгебраїчне доповнення елемента a32 одно мінору даного елемента взятого зі знаком мінус.

Знайдемо алгебраїчне доповнення A33 елемента a33. У матриці А викреслюємо рядок 3 і стовпець 3. Визначник складається з елементів, що залишилися матриці А, називається мінор (M33) елемента a33.

Так як сума номера рядка і номера стовпчика, на перетині яких знаходиться елемент a33. є число парне (3 + 3 = 6) і вираз (-1) 3 + 3 = 1, то алгебраїчне доповнення елемента a33 одно мінору даного елемента.

Залишилося, тільки записати зворотну матрицю.

Повернемося до рівняння в матричній формі.

Помножимо ліву і праву частину нашого матричного рівняння на A -1

A -1 * A * X = A -1 * B

Твір оберненої матриці на вихідну є одинична матриця, тобто A -1 * A = Е, отже

подібні документи

Розрахунок значень комплексних чисел в алгебраїчній, тригонометричної і показовою формах. Визначення відстані між точками на комплексній площині. Рішення рівняння на безлічі комплексних чисел. Методи Крамера, оберненої матриці та Гауса.

Лінійні операції над матрицями. Множення і обчислення добутку матриць. Приведення матриці до ступінчастого вигляду і обчислення рангу матриці. Обчислення оберненої матриці та визначника матриці, а також рішення систем лінійних рівнянь методом Гаусса.

Приватне рішення неоднорідних диференціальних рівнянь. Геометричний сенс комплексного числа. Аргумент комплексного числа, його пошук з урахуванням чверті. Комплексне число в тригонометричної формі, добування кореня третього ступеня, формула Ейлера.

Розкладання визначника 4-го порядку. Перевірка за допомогою функції МОПРЕД () в програмі Microsoft Excel. Знаходження оберненої матриці. Рішення системи лінійних рівнянь методом оберненої матриці та методом Гаусса. Складання загального рівняння площини.

Комплексні числа в алгебраїчній формі. Ступінь уявної одиниці. Геометрична інтерпретація комплексних чисел. Тригонометрична форма. Додаток теорії комплексних чисел до вирішення рівнянь 3-й і 4-го ступеня. Комплексні числа і параметри.

Поняття рядів, що сходяться з комплексними числами. Дійсні та уявні частини комплексної послідовності. Сума і різниця рядів в комплексними членами. Перехід за допомогою Ейлера від тригонометричної форми комплексного числа до показової.

Поява негативних чисел. Поняття уявних і комплексних чисел. Формула Ейлера, що зв'язує показову функцію з тригонометричної. Зображення комплексного числа на координатної площині. "Гіперкомплексні" числа Гамільтона ( "кватерніони").

Застосування матриць і їх види (рівні, квадратні, діагональні, поодинокі, нульові, вектор-рядок, вектор-стовпець). Приклади дій над матрицями (множення на число, додавання, віднімання, множення і транспонування матриць) і властивості отриманих матриць.

Основні операції над матрицями та їх властивості. Твір матриць або множення матриць. Блокові матриці. Поняття визначника. Панель інструментів Матриці. Транспонування. Множення. Визначник квадратної матриці. Модуль вектора.

Схожі статті