science >> Wetenschap >  >> Wiskunde

Matrixbewerkingen vereenvoudigen

Omgaan met matrixbewerkingen kan in het begin afschrikwekkend zijn vanwege het algemene gevoel dat u een groot aantal getallen bijhoudt. Sommige studenten proberen matrices toe te voegen en te vermenigvuldigen met brute kracht en alle getallen in hun hoofd te houden. Het vereenvoudigen van de processen kan echter niet alleen de matrixbewerkingen vereenvoudigen, maar u ook nauwkeuriger maken bij het berekenen van de processen.

Vermenigvuldig scalaires - de eenzame nummers voor de matrices - als eerste. Zoek naar nummers op zichzelf, niet in matrices zelf, die naast matrices zitten. Een scalaire waarde is slechts een getal, zoals de cijfers die u gewend bent in wiskunde op een lager niveau. Wanneer je de uitdrukking 2x3 ziet, vermenigvuldig je twee scalaires om een ​​nieuwe scalar te krijgen. 6. In de matrixalgebra werkt een scalar op dezelfde manier, maar vermenigvuldigt hij een hele matrix - dat wil zeggen, elk element in de matrix. Als B bijvoorbeeld een matrix vertegenwoordigt, is 2B een scalair aantal keer een matrix. In dit geval zou je elk element in B vermenigvuldigen met het getal 2, waardoor je een nieuwe matrix krijgt. Als de eerste rij van matrix B bijvoorbeeld [3, 4] is, is de nieuwe rij [6, 8].

Herschrijf het matrixprobleem met scalair vermenigvuldigde matrices. Vervang de oude matrix door de nieuwe in het probleem. Als uw probleem bijvoorbeeld AB + 2B is, waarbij A en B matrices zijn, voert u eerst 2B uit en vervangt u deze door de nieuwe matrix, waarin alle elementen verdubbeld zijn. Het probleem wordt nu AB + C, waarbij C de nieuwe matrix is.

Voer vermenigvuldiging uit door rijen en kolommen rijen te geven. Vermenigvuldig AB door de eerste rij van A "in de rij te zetten" met de eerste kolom van B. Meerdere over de lijnen en voeg toe. Dit geeft u het eerste element van de nieuwe matrix. Als de eerste rij van A bijvoorbeeld [5, 0] is en de eerste kolom van B [4, 1] is, wordt de rij in de rij gezet en plaatsen de kolommen 5 en 4 naast elkaar en 0 en 1 naast elkaar andere. De vermenigvuldiging wordt dan meer voor de hand liggend: 5_4 = 20 en 0_1 = 0. Het optellen van deze geeft 20, het eerste element van de nieuwe matrix.

Herschrijf het matrixprobleem met vermenigvuldigde matrices. In het probleem AB + C, herschrijf AB als D, de matrix die je krijgt na het vermenigvuldigen van A en B.

Voeg matrices toe of verwijder ze door alle aantallen individuele matrices in vergelijkingen te plaatsen binnen één grote matrix. Herschrijf het probleem, zoals A + B als een enkele matrix die de elementen uit A en de elementen uit B neemt, en plaats ze in een grote matrix. Gebruik plustekens om de getallen voor optellen en mintekens voor aftrekken te scheiden. Als de eerste rij van A bijvoorbeeld [2, 1] is en de eerste rij van B [10, 4] is, plaatst u deze getallen in de eerste rij van de nieuwe, grote matrix als [2 + 10, 1 + 4 ]. Voer de toevoeging uit nadat u de matrix opnieuw hebt geschreven. Hiermee kun je voorkomen dat je kleine fouten maakt bij het optellen of aftrekken van je hoofd.

Tip -

Technisch gezien is een scalair een matrix met één element, daarom heeft het een speciale naam - - scalair - ondanks dat het zo bekend is bij studenten als 'slechts een cijfer'. Maar als je het woord 'scalair' hoort in matrixalgebra, kun je gewoon 'nummer' denken als het helpt.