Практическая работа по теме «Обратная матрица» для студентов 2 курса СПО

5
0
Материал опубликован 23 June 2018 в группе
 Дисциплина – «Элементы высшей математики»
 

Курс -2

 

Практическая работа

Тема: «Обратная матрица»

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.

Метод присоединённой (союзной) матрицы

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  

Тема: «Обратная матрица»

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

в формате Microsoft Word (.doc / .docx)
Комментарии
Комментариев пока нет.