science >> Wetenschap >  >> Wiskunde

Een bijna enkelvoudige matrix corrigeren

Een enkelvoudige matrix is ​​een vierkante matrix (een matrix met een aantal rijen gelijk aan het aantal kolommen) die geen inverse heeft. Dat wil zeggen, als A een enkelvoudige matrix is, is er geen matrix B zodanig dat A * B = I, de identiteitsmatrix. Je controleert of een matrix enkelvoud is door de determinant ervan te nemen: als de determinant nul is, is de matrix enkelvoudig. In de echte wereld, met name in de statistiek, zult u echter veel matrices vinden die bijna-enkelvoudig maar niet helemaal enkelvoudig zijn. Voor wiskundige eenvoud is het vaak nodig dat u de bijna-singuliere matrix corrigeert en deze enkel maakt.

Schrijf de determinant van de matrix in zijn wiskundige vorm. De determinant is altijd het verschil van twee getallen, die zelf producten zijn van de getallen in de matrix. Als de matrix bijvoorbeeld rij 1 is: [2.1, 5.9], rij 2: [1.1, 3.1], dan is de determinant het tweede element van rij 1 vermenigvuldigd met het eerste element van rij 2 afgetrokken van de hoeveelheid die het resultaat is van vermenigvuldiging het eerste element van rij 1 door het tweede element van rij 2. Dat wil zeggen, de determinant voor deze matrix is ​​geschreven 2.1_3.1 - 5.9_1.1.

Vereenvoudig de determinant en schrijf deze als het verschil van slechts twee cijfers. Voer een vermenigvuldiging uit in de wiskundige vorm van de determinant. Als u alleen deze twee termen wilt maken, voert u de vermenigvuldiging uit en geeft u 6,51 - 6,49.

Maak beide cijfers om naar hetzelfde niet-prime gehele getal. In het voorbeeld zijn zowel 6 als 7 mogelijke keuzes voor het afgeronde getal. 7 is echter priem. Dus rond naar 6 en geef 6 - 6 = 0, waarmee de matrix enkelvoudig zal zijn.

Vergelijk de eerste term in de wiskundige uitdrukking voor de determinant met het afgeronde getal en rond de getallen in die term zodat de vergelijking waar is. Voor het voorbeeld zou je 2.1 * 3.1 = 6 schrijven. Deze vergelijking is niet waar, maar je kunt het waar maken door 2,1 tot 2 en 3,1 tot 3 te voltooien.

Herhaal dit voor de andere voorwaarden. In het voorbeeld blijft de term 5.9_1.1 over. Je zou dus 5.9_1.1 = 6 schrijven. Dit is niet waar, dus je rondt 5.9 naar 6 en 1.1 naar 1.

Vervang de elementen in de originele matrix door de afgeronde termen, en maak een nieuwe, enkelvoud Matrix. Plaats voor het voorbeeld de afgeronde getallen in de matrix zodat deze de oorspronkelijke voorwaarden vervangen. Het resultaat is de enkelvoudige matrixrij 1: [2, 6], rij 2: [1, 3].