diff --git a/KMA LAA/4. Determinant matice.md b/KMA LAA/4. Determinant matice.md index fe3480d..f602525 100644 --- a/KMA LAA/4. Determinant matice.md +++ b/KMA LAA/4. Determinant matice.md @@ -1,33 +1,45 @@ # Determinant matice + ## Determinant -- **Determinantem** čtvercové matice A = $[a_{ij}]$ řádu n je číslo: det(A) = $ \sum_{\pi}^{} zn(\pi)a_{1\pi(1)}a_{2\pi(2)}...a_{n\pi(n)} $ -- kde sčítáme přes všechny permutace na množině {1, 2, ..., n} + +- **determinantem** čtvercové matice $A = [a_{ij}]$ řádu n je číslo: $\det(A) = \sum_{\pi}^{} zn(\pi)a_{1\pi(1)}a_{2\pi(2)}\dots a_{n\pi(n)}$ kde sčítáme přes všechny permutace na množině $\{1, 2, \dots, n\}$ - determinant je suma všech permutací vzniklých z diagonálního řádku matice, kde sudá permutace je s kladným znaménkem a lichá se záporným - v součinu prvků v definici determinantu je z každého řádku a z každého sloupce vybrán právě jeden prvek -- $ det(A) = det(A^{T}) $ -- algebraický doplňek prvku $ (-1)^{i+j} det A[\cancel{i/j}] $ subdeterminant (minor) vzniklý z matice vynecháním i-tého řádku a j-tého sloupce. +- $det(A) = det(A^{T})$ +- algebraický doplňek prvku $(-1)^{i+j} \det A[\cancel{i/j}]$ +- subdeterminant (minor) vzniklý z matice vynecháním i-tého řádku a j-tého sloupce. ### Rozvoj podle i-tého řádku + - A je čtvercová matice řádu n -- $ i = \in {\{ 1, 2, ..., n \}} $ -- $ det(A) = a_{i1}A_{i1}+a_{i2}A_{i2} + ... + a_{in}A_{in} = \sum_{j=1}^{n}a_{ij}A_{ij} $ +- $i = \in {\{ 1, 2, ..., n \}}$ +- $det(A) = a_{i1}A_{i1}+a_{i2}A_{i2} + ... + a_{in}A_{in} = \sum_{j=1}^{n}a_{ij}A_{ij}$ - elementární úpravy: - prohození dvou řádků matice - vynásobení (vydělení) řádku matice nenulovým číslem - - přičtení k-násobku i-tého řádku k j-tému -- pro determinanty můžeme využívat analogicky sloupcové elementární úpravy + - přičtení $k$-násobku $i$-tého řádku k $j$-tému +- pro determinanty můžeme využívat analogicky i sloupcové elementární úpravy ### Věty -- nechť matice B vznikne z matice A prohozením dvou řádků (sloupců) => det(B) = -det(A) - - DK: prohozením dvou řádků (sloupců) se změní počet transpozic v každé permutaci o 1, tedy znaménka se změní v opačná - - z definice determinantu pak plyne, že vyjde opačný k det(A) -- má-li matice A **dva stejné řádky** nebo **sloupce** => **det(A) = 0** - - DK: B vznikne z matice A prohozením dvou stejných řádků (sloupců) - - det (B) = -det(A) z předch. věty a B=A, tedy det(B) = det(A) => det(A)=det(B)=0 -- nechť matice B vznikne z matice A vynásobením i-tého řádku (sloupce) číslem c => det(B) = c*det(A) - - DK: rozvoj v B podle i-tého řádku: - - $ det(B) = (c*a_{i1}*A_{i1} + c*a_{i2}*A_{i2} + ... + c*a_{in}*A_{in}) = c * (a_{i1}*A_{i1} + a_{i2}*A_{i2} + ... + a_{in}*A_{in}) = c * det(A) $ -- má-li matice A nějaký řádek nebo sloupec nulový => det(A) = 0 - - DK: rozvojem podle nulového řádku (sloupce) -- nechť matice B vznikne z matice A přičtením c-násobku i-tého řádku (slupce) k j-tému řádku (sloupci) (i $ \cancel = $ j) => det(B) = det(A) -- nechť A, B jsou matice řádu n => det(A*B) = det(A) * det(B) \ No newline at end of file + +Nechť matice B vznikne z matice A prohozením dvou řádků (sloupců). Potom $\det(B) = -\det(A)$. +- **DK**: Prohozením dvou řádků (sloupců) se změní počet transpozic v každé permutaci o 1, tedy znaménka se změní v opačná. +- z definice determinantu pak plyne, že determinant vyjde opačný k $det(A)$ + +Má-li matice A **dva stejné řádky** nebo **sloupce**, potom $\det(A) = 0$. +- **DK**: Matice B vznikne z matice A prohozením dvou stejných řádků (sloupců). +- musí platit zároveň, že: + - $\det(B) = -\det(A)$ z předchozí věty, tedy $0 = -0$ + - matice $B = A$, tedy $\det(B) = \det(A)$, proto $0 = 0$ +- Z toho plyne, že determinant je nulový, tedy $\det(A)=\det(B)=0$. + +Nechť matice B vznikne z matice A vynásobením $i$-tého řádku (sloupce) číslem $c$. Potom $\det(B) = c \cdot \det(A)$. +- **DK**: Rozvoj v matici B podle $i$-tého řádku: +- $\det(B) = (c \cdot a_{i1} \cdot A_{i1} + c \cdot a_{i2} \cdot A_{i2} + \dots + c \cdot a_{in} \cdot A_{in}) =$ $c \cdot (a_{i1} \cdot A_{i1} + a_{i2} \cdot A_{i2} + \dots + a_{in}*A_{in}) = c \cdot det(A)$ + +Má-li matice A nějaký řádek nebo sloupec nulový, potom $\det(A) = 0$ +- **DK**: Rozvojem podle nulového řádku (či sloupce). + +Nechť matice B vznikne z matice A přičtením $c$-násobku $i$-tého řádku (slupce) k $j$-tému řádku (sloupci) ($i \neq j$). Potom $\det(B) = \det(A)$. + +Nechť A, B jsou matice řádu $n$. Potom $\det(A \cdot B) = det(A) \cdot det(B)$. \ No newline at end of file