1-ma’ruza матрицалар ва улар устида арифметик амаллар. Reja
Download 361.7 Kb. Pdf ko'rish
|
1-maruza 2qismmatem
- Bu sahifa navigatsiya:
- Tayanch soʻz va iboralar: matritsa, satr matritsa, ustun matritsa, satr- vektor, ustun-vektor, nol matritsa, teng matritsalar, zanjirlangan matritsalar
- Mavzuni mustahkamlash uchun savollar
1-ma’ruza МАТРИЦАЛАР ВА УЛАР УСТИДА АРИФМЕТИК АМАЛЛАР. Reja 1. Matritsaga doir asosiy tushunchalar. 2. Matritsalar ustida arifmetik amallar. 3. Matritsalar ustida elementar almashtirishlar. Tayanch soʻz va iboralar: matritsa, satr matritsa, ustun matritsa, satr- vektor, ustun-vektor, nol matritsa, teng matritsalar, zanjirlangan matritsalar, kvadrat matritsaning bosh diagonali, diagonal matritsa, skalyar matritsa, birlik matritsa, transponirlangan matritsa, simmetrik matritsa, qiya simmetrik matritsa.
Matritsa tushunchasi va unga asoslangan matematikaning “Matritsalar algebrasi” boʻlimi amaliyotda, jumladan, AKT va dasturlashda katta ahamiyat kasb etadi. Bu shu bilan tushuntiriladiki, aksariyat dasturlash obyekt va jarayonlarning matematik modellari matritsalar yordamida sodda va kompakt koʻrinishida tasvirlanadi.
Matritsa tushunchasi birinchi marta ingliz matematiklari U.Gamilton (1805- 1865-y.y.) va A.Kel (1821-1895 y.y.) ishlarida uchraydi. Hozirgi kunda matritsa tushunchasi tabiiy va amaliy jarayonlarning matematik modellarini tuzishda muhim vosita sifatida qoʻllaniladi.
toʻrtburchakli sonlar jadvaliga aytiladi.
Matritsalar lotin alifbosining bosh harflari bilan belgilanadi. Masalan, 11 12 1 21 22 2 1 2 ... ...
. ...
... ...
... ...
n n m m mn a a a a a a A a a a
Matritsani tashkil qilgan sonlar uning elementlari deyiladi. Matritsa oʻlchami m n kabi yoziladi. Matritsaning i satr, j ustun kesishmasidagi element ij a
kabi belgilangan. Demak, 34 a 3 - satr va 4 - ustin kesishmasida joylashgan elementdir.
Ba’zida matritsalarni yozishda (...) qavslar oʻrniga [...] qavslar yoki ||...|| kabi belgilardan foydalaniladi.
(1 n ) oʻlchamli matritsaga satr matritsa, ( 1 m ) oʻlchamli matritsaga esa ustun matritsa deyiladi, ya’ni 11 12 1n K a a a , 11 21 1 . m a a L a
Bundan tashqari ba’zida bu matritsalar mos ravishda satr-vektor va ustun- vektor deb ham ataladi. Matritsaning elementlari esa vektorlarning komponentlari, deyiladi.
Har bir elementi nolga teng boʻlgan, ixtiyoriy oʻlchamli matritsaga nol matritsa deb aytiladi va quyidagi koʻrinishda boʻladi: 0 0 ... 0 0 0 ...
0 . ... ... ... ... 0 0 ... 0
A va B matritsalar bir xil oʻlchamga ega boʻlib, ularning barcha mos elementlari oʻzaro teng boʻlsa, bunday matritsalar teng matritsalar deyiladi va A B koʻrinishda yoziladi. 1-misol. Quyidagi matritsaviy tenglikdan x va y noma’lumlarning qiymatlarini toping: 3 2 3 . 1 2 1
x y
Yechish. Matritsalarning mos elementlarini taqqoslab quyidagi tengliklarni hosil qilamiz: 2, 2 0 y x y x .
A matritsaning ustunlari soni B matritsaning satrlari soniga teng boʻlsa, A matritsa B matritsa bilan zanjirlangan matritsa deyiladi.
Masalan, 2 3 4 4 5 2
9 8 2 A va 5 8 1 4
4 3 B matritsalar zanjirlangan matritsalar boʻladi. Chunki, A matritsaning oʻlchami 3 3
ga,
B matritsaning oʻlchami 3 2
ga teng. Shuni ta’kidlash lozimki B va A matritsalar zanjirlangan emas. Chunki, B matritsaning ustunlari soni 2 ga,
oʻzaro bir xil emas.
oʻlchamli matritsa n tartibli kvadrat matritsa deyiladi.
Masalan, 1 8 6 1 2 5 7 3 1 0 11 15 0 5 3 9
matritsa 4-tartibli kvadrat matritsadir. Kvadrat matritsaning
22 , ,..., nn a a a elementlarning tartiblangan tо‘plami kvadrat matritsaning asosiy diagonali deyiladi. Agar ( ) ij A a kvadrat matritsada ( )
j i j munosabat bajarilganda 0
a boʻlsa, u holda A matritsa yuqori (quyi) uchburchakli matritsa deyiladi. 11 12 1 22 2 ... 0 ...
yuqori uchburchakli matritsa ...
... ...
... 0 0 ... n n nn a a a a a A a
11 21 22 1 2 0 ... 0 ... 0 quyi uchburchakli matritsa ... ...
... ...
... n n nn a a a A a a a
( ) ij A a kvadrat matritsada i j boʻlganda, 0, ij a i j boʻlganda, 0 ij a
boʻlsa, u holda A matritsaga diagonal matritsa deyiladi ya’ni 11 22
... 0 0 ... 0 . ... ...
... ...
0 0 ... nn a a A a
Agar diagonal matritsaning barcha diagonal elementlari oʻzaro teng boʻlsa, u holda bunday matritsaga skalyar matritsa deyiladi ya’ni
0 ...
0 0 ... 0 . ... ... ... ... 0 0 ... a a A a
Agar skalyar matritsada 1
boʻlsa, u holda bunday matritsaga birlik matritsa deyiladi va odatda E harfi bilan belgilanadi, ya’ni 1 0
0 0 1 ... 0 . ... ... ... ... 0 0 ... 1
Oʻlchamlari aynan teng boʻlgan matritsalar ustidagina algebraik qoʻshish amali bajariladi.
Oʻlchamlari aynan teng boʻlgan 11 12 1 1 21 22 2 2 1 2 1 2 ... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
j n j n i i ij in m m mj mn a a a a a a a a A a a a a a a a a va 11 12 1 1 21 22 2 2 1 2 1 2 ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... j n j n i i ij in m m mj mn b b b b b b b b B b b b b b b b b matritsalarni qoʻshish uchun, ularning mos elementlari qoʻshiladi, y’ani 11 11
12 1 1 1 1 21 21 22 22 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 ... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
. ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... j j n n j j n n i i i i ij ij in in m m m m mj mj mn mn a b a b a b a b a b a b a b a b A B C a b a b a b a b a b a b a b a b
Matritsani biror haqiqiy
har bir elementiga koʻpaytiriladi, y’ani
11 12 1 1 21 22 2 2 1 2 1 2 ... ... ...
... ...
... ...
... ...
... . ... ... ...
... ...
... ...
... ...
... j n j n i i ij in m m mj mn a a a a a a a a A a a a a a a a a
Ikkita matritsa ayirmasi quyidagicha topiladi: 11 11
12 1 1 1 1 21 21 22 22 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 ... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
. ...
... ...
... ...
... ...
... ...
... j j n n j j n n i i i i ij ij in in m m m m mj mj mn mn a b a b a b a b a b a b a b a b A B D a b a b a b a b a b a b a b a b
2-misol. Quyidagi matritsalarning yigʻindisi va ayirmasini toping: 3 1
0 2 4 1 2 2 , . 1 4 3 1 3 0 4 0 A B Yechish. A va
B matritsalarning oʻlchamlari 2 4
matritsalarni qoʻshish va ayirish mumkin. Ta’rifga asosan 3 4
1 1 0 2 2 2 7 0 2 0 ; 1 3
4 0 3 4 1 0 2 4 7 1
B
3 4 1 1 0 2 2 2 1 2 2 4 . 1 3 4 0 3 4 1 0
4 4 1 1 A B
3-misol. Quyidagi A matritsani 2
soniga koʻpaytiring:
2 3 8 2 . 7 6
A
Yechish. 2 3 2 2 2 3
4 6 2 2 8 2 2 8 2 2
16 4 .
7 6 2 7 2 6 14 12
A A
Matritsalarni algebraik qoʻshish va matritsani songa koʻpaytirish amallariga matritsalar ustida chiziqli amallar deyiladi.
Matritsalarni qoʻshish va songa koʻpaytirish amallari quyidagi xossalarga boʻysinadi: 1) ; 2) ( ) ( ) ; 3) ( ) ; 4) ( ) ( ) ; A B B A A B C A B C k A B kA kB k nA kn A
5) ( ) ; 6) ; 7) ; 8)1
. k n A kA nA A A A A A A
Bu yеrda , , A B С bir xil o‘lchamli matritsalar, matritsa , ,
matritsalar bilan bir xil o‘lchamli nol matritsa, ,
ixtiyoriy haqiqiy sonlar.
5-ta’rif. A matritsaning ustunlari va satrlarining orinlarini almashtirishdan hosil bolgan matritsaga, A matritsaga transponirlangan matritsa deyiladi va T A ko‘rinishda belgilanadi. Matritsani transponirlash amali quyidagi xossalarga ega:
1) , 2) ( ) , 3( ) , 4( ) .
T T T T T T T T T A A kA kA A B A B AB B A
Masalan, 2 1 3 4 5 0 A boʻlsa, 2 3 5 1 4 0
A boʻladi. Agar
A kvadrat matritsa uchun T A A munosabat oʻrinli boʻlsa, u holda bu matritsaga simmetrik matritsa deyiladi.
Masalan, 4 5 2 5 8
3 2 3 7
A simmetrik matritsaning elementlari bosh diagonalga nisbatan simmetrik joylashgan.
tartibli simmetrik matritsaning turli elementlari soni koʻpi bilan ( 1) 2 n n
ga teng, bunda n natural son. Agar
A kvadrat matritsada T A A
munosabat oʻrinli boʻlsa, bunday matritsaga qiya simmetrik matritsa deb ataladi. Masalan, 0 5
5 0 3 . 2 3 0 A
n tartibli qiya simmetrik matritsaning turli elementlari soni koʻpi bilan 2 1
n
formula yordamida topiladi, bunda n natural son. 6-ta’rif. Nolmas satrlarga ega A matritsada har qanday k nolmas satrning birinchi noldan farqli elementi 1 k
nolmas satrning birinchi noldan farqli elementidan oʻngda tursa, u holda A pog‘onasimon matritsa deyiladi. Masalan, 1 4
3 5 0 0 4 0 1 0 0 0 7 0 0 0 0 0 6 A matritsa pog‘onasimon matritsadir. Quyidagi elementar almashtirishlar yordamida berilgan matritsani pog‘onasimon matritsaga keltirish mumkin: 1. matritsa biror satri (ustuni) har bir elementini biror noldan farqli songa koʻpaytirish; 2. matritsa satrlari (ustunlari) oʻrinlari almashtirilganda; 3. matritsa biror satri (ustuni) elementlariga uning boshqa parallel satri (ustuni) mos elementlarini biror noldan farqli songa koʻpaytirib, soʻngra qoʻshganda;
3 1
1 2 1 1 2 5 2 3 1 A Matritsani pog‘onasimon matritsaga keltiring. Yechish. Matritsada birinchi satrni 2 ga va ikkinchi satrni 3 ga koʻpaytirib, birinchini ikkinchiga qoʻshsak, soʻngra yana birinchi satrni 5 ga, uchunchi satrni 3 ga koʻpaytirib, natijalarni qoʻshsak, 3 1
1 0 5 7 4 0 1 1 2
matritsa hosil boʻladi. Bu matritsada ikkinchi satrni 1 ga, uchunchi satrni 5 ga koʻpaytirib, ikkinchi satrni uchunchi satrga qoʻshsak, 3 1
2 1 0 5 7 4 0 0 12 6
matritsa hosil boʻladi.
2 3
0 4 2 4 5 2 1 1 5
B
Matritsani pog‘onasimon matritsaga keltiring. Yechish. Matritsani olib, yuqoridagi singari almashtirishlarni bajarsak, 2 3 3 0 2 3 3 0
0 4 2 5 0 4 2 5 0 4 2 5 0 0 0 0 B
hosil boʻladi. A va B matritsaga qoʻllanilgan almashtirishlarning mohiyati quyidagidan iborat: m satrli matritsa berilgan holda birinchi va ikkinchi satrlarni, undan keyin birinchi va uchinchi satrlarni, ..., nihoyat, birinchi va m satrlarni shunday sonlarga koʻpaytiramizki, tegishli songa koʻpaytirilgan birinchi satrni navbat bilan boshqa hamma satrlarga qoʻshganimizda ikkinchi satrdan boshlab birinchi ustun elementlari nollarga aylanadi. Soʻngra ikkinchi satr yordamida keyingi hamma satrlar bilan yana shunday almashtirishlarni bajaramizki, uchinchi satrdan boshlab, ikkinchi ustun elementlari nollarga aylanadi. Undan keyin toʻrtinchi satrdan boshlab uchinchi ustun elementlari nollarga aylanadi va hokazo. Shu tariqa bu jarayon oxirigacha davom ettiriladi.
1. Matritsa deb nimaga aytiladi? 2. Matritsaning turlarini keltiring. 3. Matritsalar ustida chiziqli amallar deb qanday amallarga aytiladi? 4. Matritsalar ustida chiziqli amallar qanday bajariladi? 5. Matritsalar ustida chiziqli amallarning xossalarini keltiring. 6. Trasponirlangan matritsa deb qanday matritsaga aytiladi? 7. Trasponirlangan matritsaning xossalarini keltiring. 8. Pog’onasimon matritsa deb qanday matritsaga aytiladi? 9. Matritsalar ustida ekvivalent almashtirishlar deb qanday almashtirishlarga aytiladi?
1. Gilbert Strang “Introduction to Linear Algebra”, USA, Cambridge press, 5
Edition, 2016. 2. Raxmatov R.R, Tadjibayeva Sh.E., Shoimardonov S.K. Oliy matematika. 1- jild. 2017. 3. Rаxмаtоv R.R., Adizov A.A. “Chiziqli fazo va chiziqli operatorlar” O‘quv uslubiy qollanma. TATU, Toshkent 2019. 4. Соатов Ё.У. “Олий математика”, Т., Ўқитувчи нашриёти, 1- 5 қисмлар, 1995.
5. Рябушко А.П. и др. “Сборник индивидуальных заданий по высшей математике”, Минск, Высшая школа, 1-3 частях, 1991. 6. Ильин В. А., Позняк Э. Г. Линейная алгебра. — 6-е изд., стер. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. Qo‘shimcha adabiyotlar 7. Mirziyoev Sh. Buyuk kelajagimizni mard va olijanob xalqimiz bilan birga quramiz. –T.: O‘zbekiston, 2017. - 488 bet. 8. Mirziyoev Sh. Qonun ustuvorligi va inson manfaatlarini ta’minlash-yurt taraqqiyoti va xalq farovonligining garovi. –T.: O‘zbekiston, 2017. - 48 bet. 9. Mirziyoev Sh.M. Erkin va farovon, demokratik O‘zbekiston davlatini birgalikda barpo etamiz. T.: O‘zbekiston, 2017. - 32 bet. 10. Mirziyoev Sh.M. Tanqidiy tahlil, qa’tiy tartib-intizom va shaxsiy javobgarlik- har bir rahbar faoliyatining kundalik qoidasi bo‘lishi kerak.O‘zbekiston Respublikasi Vazirlar Mahkamasining 2016 yil yakunlari va 2017 yil istiqbollariga bag‘ishlangan majlisidagi O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining nutqi. // Xalq so‘zi gazetasi. 2017 yil 16 yanvar, №11. 11. Латипов Х.Р., Таджиев Ш. Аналитик геометрия ва чизиқли алгебра. Тошкент, "Ўзбекистон". 1995. 12. Задорожный В. Н. и др. Высшая математика для технических университетов. Часть I. Линейная алгебра. - Томск: Изд-во ТПУ, 2009. 13. Данко П.С., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. Высшая математика в упражнениях и задачах. Седьмое издание. -М.: Высшая; школа, 2015. 14. Семёнова Т.В. Высшая математика: учебное пособие для студентов технических вузов. Часть 1. - Пенза: Пензенский гос. ун-т, 2008. 15. Макаров Е. В., Лунгу К. Н. Высшая математика: руководство к решению задач: учебное пособие, Часть 1, Физматлит. 2013. 16. Минорский В.И. Сборник задач по высшей математике. М: Наука, 1987. 17. Беклемешев Д.В., Петрович А.Ю., Чуберов И.А. Сборник задач по аналитической геометрии и линейной алгебре. -М.: Наука, 1987. 18. Бугров Я.С., Николский С.М. Сборник задач по высшей математике, - М.: Наука. 1997. 19. Adizov A.A., Xudoyberganov M.O‘. Amaliy matematika. O‘quv uslubiy qo‘llanma. Toshkent 2014.
1. www.gov.uz – O‘zbekiston Respublikasi hukumat portali. 2.
www.lex.uz – O‘zbekiston Respublikasi Qonun hujjatlari ma’lumotlari milliy bazasi.
3. www.Ziyonet.uz
4. www.tuit.uz 5. www.Math.uz 6. www.bilim.uz Download 361.7 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling