Практическая работа по теме «Обратная матрица» для студентов 2 курса СПО
Курс -2
Практическая работа
Цель: формирование умений вычислять обратные матрицы;
закрепление умений вычислять определители второго и третьего порядков, составлять и вычислять алгебраические дополнения к элементам матрицы.
формирование общих компетенций, включающими в себя способность:
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях.
ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
Методические указания и теоретические сведения к практической работе
Алгоритм вычисления обратной матрицы с помощью алгебраических дополнений: метод присоединённой (союзной) матрицы.
А зачем нужно искать обратную матрицу?
Ели обратная матрица известна, то решение системы уравнений сводится к операции простого умножения матриц. При программировании задач 3D-графики и компьютерных игр обратные матрицы также находят широкое применение.
Матрица называется обратной по отношению к квадратной матрице A, если выполнено условие , где E – единичная матрица, порядок которой равен порядку матрицы A.
Невырожденная матрица – матрица, определитель которой не равен нулю. Вырожденная матрица – матрица, определитель которой равен нулю.
Обратная матрица существует тогда и только тогда, когда матрица A – невырожденная. Если обратная матрица существует, то она единственная.
Пусть задана матрица An×n. Для того, чтобы найти обратную матрицу A−1, требуется осуществить три шага:
Найти определитель матрицы A и убедиться, что ΔA≠0, т.е. что матрица А – невырожденная.
Составить алгебраические дополнения каждого элемента матрицы A и записать матрицу из найденных алгебраических дополнений.
Записать обратную матрицу по формуле
Матрица называется присоединённой (взаимной, союзной) к матрице A.
Союзной или присоединенной к матрице A называют матрицу , которая получается из матрицы A, если все ее элементы заменить соответствующими алгебраическими дополнениями и к полученной матрице применить операцию транспонирования. (Присоединенная матрица – это транспонированная матрица, составленная из алгебраических дополнений к элементам данной матрицы)
Пример 1.
Найти обратную матрицу к матрице
Решение. Вычисляем определитель матрицы:
Так как определитель не равен нулю, то матрица имеет обратную. Обратная матрица к матрице находится по формуле:
Найдем (присоединенную) союзную матрицу , для этого вычислим алгебраические дополнения к элементам матрицы :
Таким образом, – матрица, составленная из алгебраических дополнений к элементам матрицы .
Транспонируем эту матрицу (т.е. строки матрицы делаем столбцами с тем же номером), поучим присоединенную (союзную)матрицу :
Итак, ,
Ответ:
Дисциплина – «Элементы высшей математики»
Курс -2
Практическая работа
Задание 1.Найти , если: а) ; б) .
Задание 2. Выполните проверку для задания 1.
Указание. Используйте формулу:
Задание 3. Докажите равенство для матриц из задания 1.
Задание 4. Определите, при каких x значениях существует матрица, обратная данной:
а)
; б) .
Задание 5. Показать, что матрица А является обратной для матрицы В, если:
а)
а) , .
б) .
Задание 6. Найти , если: а) ; б) /
Задание 7. Выполните проверку для матриц из задания 6.
Отчет о практической работе
1.Тема практической работы
2.Цель практической работы
3.Умения
В ходе выполнения практической работы я научился (закрепил умения) вычислять…
Я получил (совершенствовал) практические навыки…
4.Знания
-
В ходе практической работы я получил новые знания. Узнал, что …
5.Выводы
Мне было сложно выполнять…, потому, что…
Мне было несложно выполнять…, потому, что…
Теоретические вопросы
1.Вырожденные и невырожденные матрицы
2.Присоединенная (союзная) матрица
3.Обратная матрица
4.Алгоритм нахождения обратной матрицы