Mátrixok, mátrixműveletek

Hasonló dokumentumok
Lineáris algebra (10A103)

I. VEKTOROK, MÁTRIXOK

2. előadás. Lineáris algebra numerikus módszerei. Mátrixok Mátrixműveletek Speciális mátrixok, vektorok Norma

Műveletek mátrixokkal. Kalkulus. 2018/2019 ősz

2010/2011 es tanév II. féléves tematika

2014/2015-ös tanév II. féléves tematika

1. Mátrixösszeadás és skalárral szorzás

Lineáris algebra (10A103)

Determinánsok. A determináns fogalma olyan algebrai segédeszköz, amellyel. szolgáltat az előbbi kérdésekre, bár ez nem mindig hatékony.

Diszkrét matematika I., 12. előadás Dr. Takách Géza NyME FMK Informatikai Intézet takach november 30.

Lineáris egyenletrendszerek

Mátrixok 2017 Mátrixok

11. DETERMINÁNSOK Mátrix fogalma, műveletek mátrixokkal

Lineáris algebra (10A103)

1. Geometria a komplex számsíkon

Vektorok, mátrixok, lineáris egyenletrendszerek

1. A kétszer kettes determináns

Matematikai statisztika 1.

12. előadás. Egyenletrendszerek, mátrixok. Dr. Szörényi Miklós, Dr. Kallós Gábor

és n oszlopból áll, akkor m n-es mátrixról beszélünk. (Az oszlopok száma a mátrix vízszintes mérete, a sorok 2 3-as, a ij..

3. el adás: Determinánsok

összeadjuk 0-t kapunk. Képletben:

Lineáris algebra 2. Filip Ferdinánd december 7. siva.banki.hu/jegyzetek

Vektorterek. =a gyakorlatokon megoldásra ajánlott

Lineáris algebra. (közgazdászoknak) T C T = ( 1 ) ; , D T D =

Szöveges feladatok a mátrixaritmetika alkalmazására

Irodalom. (a) A T, B T, (b) A + B, C + D, D C, (c) 3A, (d) AD, DA, B T A, 1 2 B = 1 C = A = 1 0 D = (a) 1 1 3, B T = = ( ) ; A T = 1 0

Valasek Gábor

10. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 10. előadás Sajátérték, Kvadaratikus alak

15. LINEÁRIS EGYENLETRENDSZEREK

4. Fuzzy relációk. Gépi intelligencia I. Fodor János NIMGI1MIEM BMF NIK IMRI

Lineáris algebra. =0 iє{1,,n}

Gauss-eliminációval, Cholesky felbontás, QR felbontás

1. Determinánsok. Oldjuk meg az alábbi kétismeretlenes, két egyenletet tartalmaz lineáris egyenletrendszert:

Bevezetés az algebrába 1

9. Előadás. (9. előadás) Lineáris egyr.(3.), Sajátérték április / 35

1. ábra ábra

Mátrixok február Feladat: Legyen A = ( ( B =

9. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 9. előadás Mátrix inverze, mátrixegyenlet

Matlab alapok. Baran Ágnes

Testek. 16. Legyen z = 3 + 4i, w = 3 + i. Végezzük el az alábbi. a) (2 4), Z 5, b) (1, 0, 0, 1, 1) (1, 1, 1, 1, 0), Z 5 2.

Hadamard-mátrixok Előadó: Hajnal Péter február 23.

1. Mit jelent az, hogy egy W R n részhalmaz altér?

Lineáris algebra. Közgazdász szakos hallgatóknak a Matematika A2a Vektorfüggvények tantárgyhoz tavaszi félév

karakterisztikus egyenlet Ortogonális mátrixok. Kvadratikus alakok főtengelytranszformációja

Halmazelmélet. 1. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Halmazelmélet p. 1/1


9. AZ R k VEKTORTÉR. 9.1 Az R k vektortér fogalma

A MATLAB alapjai. Kezdő lépések. Változók. Aktuális mappa Parancs ablak. Előzmények. Részei. Atomerőművek üzemtana

3. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 3. előadás Lineáris egyenletrendszerek

Numerikus módszerek 1.

Ortogonalizáció. Wettl Ferenc Wettl Ferenc Ortogonalizáció / 41

Bodó Bea, Somonné Szabó Klára Matematika 2. közgazdászoknak

1.1. Vektorok és operátorok mátrix formában

Matematika (mesterképzés)

A parciális törtekre bontás?

LINEÁRIS ALGEBRA. matematika alapszak. Euklideszi terek. SZTE Bolyai Intézet, őszi félév. Euklideszi terek LINEÁRIS ALGEBRA 1 / 40

12. tétel: A Boole-algebra alapfogalmai, a főbb logikai műveletek igazságtáblái.

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Lineáris algebra. Wettl Ferenc, BME , 0.2 változat. Tartalomjegyzék. Geometriai szemléltetés. (tömör bevezetés) Az egyenletek szemléltetése

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Bevezetés az algebrába 1

Kvadratikus alakok és euklideszi terek (előadásvázlat, október 5.) Maróti Miklós, Kátai-Urbán Kamilla

A MATLAB alapjai. Kezdő lépések. Változók. Aktuális mappa Parancs ablak. Előzmények. Részei

DETERMINÁNSSZÁMÍTÁS. Határozzuk meg a 1 értékét! Ez most is az egyetlen elemmel egyezik meg, tehát az értéke 1.

9. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 9. előadás Mátrix inverze, Leontyev-modell

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

9. gyakorlat Lineáris egyenletrendszerek megoldási módszerei folyt. Néhány kiegészítés a Gauss- és a Gauss Jordan-eliminációhoz

5. Előadás. (5. előadás) Mátrixegyenlet, Mátrix inverze március 6. 1 / 39

Tantárgy kódja Meghirdetés féléve 3 Kreditpont 4 Összóraszám (elm+gyak) 2+2

Mer legesség. Wettl Ferenc Wettl Ferenc Mer legesség / 40

Gauss elimináció, LU felbontás

Relációk Függvények. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

A mátrix típusát sorainak és oszlopainak száma határozza meg. Tehát pl. egy 4 sorból és 3 oszlopból álló mátrix 4 3- as típusú.

Diszkrét matematika I. gyakorlat

RE 1. Relációk Függvények. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

1. A polinom fogalma. Számolás formális kifejezésekkel. Feladat Oldjuk meg az x2 + x + 1 x + 1. = x egyenletet.

Feladat Legyen A = [1 2 3; 4 5 6]. Adjuk meg a B csupa egyes mátrixot (a ones függvénnyel) úgy, hogy A + B' elvégezhető legyen!

Gauss-Jordan módszer Legkisebb négyzetek módszere, egyenes LNM, polinom LNM, függvény. Lineáris algebra numerikus módszerei

Gazdasági matematika II. tanmenet

Matematika A2a LINEÁRIS ALGEBRA NAGY ATTILA

Függvények határértéke és folytonossága

Matematikai geodéziai számítások 5.

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

1. fogalom. Add meg az összeadásban szereplő számok elnevezéseit! Milyen tulajdonságai vannak az összeadásnak? Hogyan ellenőrizzük az összeadást?

Sorozatok. 5. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Sorozatok p. 1/2

MATLAB alapjainak áttekintése

i=1 λ iv i = 0 előállítása, melynél valamelyik λ i

Vektorterek. Wettl Ferenc február 17. Wettl Ferenc Vektorterek február / 27

Egész számok. pozitív egész számok: 1; 2; 3; 4;... negatív egész számok: 1; 2; 3; 4;...

1. előadás: Halmazelmélet, számfogalom, teljes

1. Geometriai vektorok

Matematikai geodéziai számítások 5.

Juhász Tibor. Lineáris algebra

2. gyakorlat. A polárkoordináta-rendszer

1. Transzformációk mátrixa

Mat. A2 3. gyakorlat 2016/17, második félév

Saj at ert ek-probl em ak febru ar 26.

Polinomok, Lagrange interpoláció

A L Hospital-szabály, elaszticitás, monotonitás, konvexitás

Átírás:

Mátrixok, mátrixműveletek 1 előadás Farkas István DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék Mátrixok, mátrixműveletek p 1/1

Mátrixok definíciója Definíció Helyezzünk el n m elemet egy olyan téglalap alakú táblázatba, amelynek n sora és m oszlopa van; az i-edik sor és a j-edik oszlop közös elemét jelöljük a ij -vel; a táblázat elemeit szögletes vagy kerek zárójellel foglaljuk egybe Az így szerkesztett táblázatot mátrixnak nevezzük, pontosabban n m típusú mátrixnak: a 11 a 12 a 1m a 21 a 22 a 2m a n1 a n2 a nm = A n m Egy konkrét példa: 1 2 3 4 0 1 4 5 = A 3 4 3 2 0 2 Megjegyzés A mátrix egy elemét az indexével érhetjük el Például a 2 sor 3 oszlopában álló elem: a 23 = 4 Mátrixok, mátrixműveletek p 2/1

Speciális mátrixok 1 Kvadratikus vagy négyzetes mátrix: olyan mátrix, ahol a sorok és oszlopok száma megegyezik egymással, azaz n = m Jelölése: A n A = a 11 a 12 a 1n a 21 a 22 a 2n a n1 a n2 a nn Egy konkrét példa: A 3 3 = 1 2 3 0 2 5 2 9 1 Definíció Egy n n típusú kvadratikus mátrix főátlóján az a ii elemeket (i = 1, 2,, n), míg mellékátlóján az a i(n+1 i) (i = 1, 2,,n) elemeket értjük A példában megadott mátrix főátlójában az 1, 2, 1, míg mellékátlójában a 2, 2, 3 elemek állnak Mátrixok, mátrixműveletek p 3/1

Speciális mátrixok 2 Diagonálmátrix vagy átlósmátrix: az olyan kvadratikus mátrix, amelynek csak a főátlójában van 0-tól különböző elem Azaz: A = a 11 0 0 0 a 22 0 0 0 a nn Egy konkrét példa: 1 0 0 A 3 3 = 0 2 0 0 0 0 3 Egységmátrix: az a diagonálmátrix, amelynek főátlójában minden elem 1 Jele: E n Egy konkrét példa: 1 0 0 0 1 0 E n = 1 0 0 E 3 = 0 1 0 0 0 1 0 0 1 Mátrixok, mátrixműveletek p 4/1

Speciális mátrixok 4 Zérusmátrixnak nevezzük azt a mátrixot, amelynek minden eleme 0 5 Oszlopmátrix (oszlopvektor): olyan mátrix, amelynek egyetlen oszlopa van Általánosan: A n 1 = a 11 a n1 Egy konkrét példa: A 3 1 = 1 0 2 6 Sormátrix (sorvektor): olyan mátrix, amelynek egyetlen sora van Általánosan: B 1 m = (b 11 b 1m ) Egy konkrét példa: B 1 3 = ( ) 1 0 2 Mátrixok, mátrixműveletek p 5/1

Mátrixműveletek Definíció Két mátrix azonos típusú, ha mindkettő n m-es, azaz mindkettőben ugyanannyi sor és ugyanannyi oszlop van Definíció Két mátrix pontosan akkor egyenlő egymással, ha azonos típusúak és a megfelelő helyeken álló elemeik rendre megegyeznek A következő mátrixművelketeket tekintjük át: 1 Transzponálás 2 Mátrix skalárral való szorzása 3 Mátrixok összeadása 4 Mátrixok lineáris kombinációja 5 Mátrix szorzása mátrixszal 6 Mátrixok hatványozása Mátrixok, mátrixműveletek p 6/1

Transzponálás Transzponálás Ha az A mátrix sorait és oszlopait felcseréljük egymással, az A mátrix transzponáltját kapjuk, amit A T -vel jelölünk Példa A 3 4 = 1 2 3 4 0 1 4 5 A T 4 3 = 3 2 0 2 1 0 3 2 1 2 3 4 0 4 5 2 Az A kvadratikus mátrixot szimmetrikusnak mondjuk, ha A = A T Az A kvadratikus mátrix antiszimmetrikus, ha A = A T Mátrixok, mátrixműveletek p 7/1

Mátrix skalárral való szorzása Definíció Legyen az A n m = (a ij ) mátrix és λ R adott A λ A mátrixon azt a B n m = (b ij ) mátrixot értjük, amelynek bármely elemére b ij = λ a ij i = 1, 2,,n; j = 1, 2,, m Példa B 3 4 = 3 A 3 4 = 3 1 2 3 4 0 1 4 5 = 3 2 0 2 3 1 3 2 3 3 3 4 3 0 3 1 3 4 3 5 = 3 3 3 2 3 0 3 2 = 3 6 9 12 0 3 12 15 9 6 0 6 Mátrixok, mátrixműveletek p 8/1

Mátrixok összeadása A művelet csak az azonos típusú mátrixok halmazán értelmezett Definíció Az A n m = (a ij ) és B n m = (b ij ) mátrixok összegén azt a C n m = (c ij ) mátrixot értjük, amelynek minden elemére c ij = a ij + b ij i = 1, 2,, n; j = 1, 2,,m Példa A 3 4 + B 3 4 = 1 2 3 4 0 1 4 5 + 3 2 0 2 3 6 9 12 0 3 12 15 = 9 6 0 6 = 1 + 3 2 + 6 3 + 9 4 + 12 4 8 12 16 0 + 0 1 + 3 4 + 12 5 + 15 = 0 4 16 20 3 + 9 2 + 6 0 + 0 2 + 6 12 8 0 8 Mátrixok, mátrixműveletek p 9/1

Mátrixok lineáris kombinációja Definíció Ha az A 1, A 2,,A n azonos típusú mátrixokat rendre megszorozzuk a k 1, k 2,,k n valós számokkal, és a szorzatokat összeadjuk, akkor az így kapott k 1 A 1 + k 2 A 2 + + k n A n = L mátrixot az adott mátrixok lineáris kombinációjának nevezzük Példa 3 1 1 2 + 2 0 + ( 1) 3 2 3 4 = 1 3 2 6 + 0 + 9 4 3 4 = 1 2 2 4 Mátrixok, mátrixműveletek p 10/1

Mátrix szorzása mátrixszal Definíció Az n m típusú A = (a ij ) és az m p típusú B = (b ij ) mátrixok A B szorzatán azt az n p típusú C mátrixot értjük, amelynek minden c ij elemére c ij = a i1 b 1j + a i2 b 2j + + a im b mj = m a ik b kj, k=1 ahol i = 1, 2,,n és j = 1, 2,,p Megjegyzés Az A = (a ij ) mátrixnak a B = (b ij ) mátrixszal való A B szorzatát csak akkor értelmezzük, ha az A mátrixnak ugyanannyi oszlopa van, mint ahány sora a B mátrixnak Ekkor az eredménymátrix sorainak száma megegyezik az A mátrix sorainak a számával, oszlopainak száma pedig egyenlő a B mátrix oszlopainak a számával Azaz: C n p = A n m B m p Mátrixok, mátrixműveletek p 11/1

Mátrix szorzása mátrixszal Az eredménymátrix i-edik sorának k-adik elemét úgy kapjuk meg, hogy az első (A) mátrix i-edik sorát szorozzuk a második (B) mátrix k-adik oszlopával oly módon, hogy az első elemet az első elemmel, a másodikat a másodikkal stb, az m-ediket az m-edikkel szorozzuk össze, és ezeket a szorzatokat összegezzük Ezt a szorzást sor-oszlop kompozíciónak szokták nevezni Példa (Falk-módszer és oszlopösszegpróba) 2 0 1 3 1 3 4 1 2 0 1 3 1 2 0 4 6 9 5-1 3 1 3 9 12 3 0 5 1 7 15 21 8 Mátrixok, mátrixműveletek p 12/1

Mátrixok hatványozása Definíció Az A kvadratikus mátrix n-edik hatványa: A n = A } A {{ A } n Kiszámítása kéttényezős szorzatokkal történik Mátrixok, mátrixműveletek p 13/1