рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕
- determinants-basics
- linear-equations
- algebra
1. рд╕рдВрдпреЛрдЬрди рдХреЗ рдЧреБрдг:
$\quad$ рдпрджрд┐ $ A, B \ \text{рддрдерд╛} \ C $ рдПрдХ рд╣реА рдХреНрд░рдо рдХреЗ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рд╣реИрдВ, рддреЛ
$\quad$ (1.1) (рд╕рдВрдЪрд╛рд▓рди рдХрд╛ рдирд┐рдпрдо) $$ A + B = B + A $$
$\quad$ (1.2) (рд╕рдВрдпреЛрдЬрди рдХрд╛ рдШрдирдирд╛рддреНрдордХ рдирд┐рдпрдо) $$(A + B) + C = A + (B + C) $$
$\quad$ (1.3) (рд╕рдВрдпреЛрдЬрдиреАрдп рдЕрднрд┐рдХрд░рдг рдХреА рдЕрд╕реНрддрд┐рддреНрд╡) $$ A + O = O + A = A$$
$\quad$ рдЬрд╣рд╛рдБ $O$ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдЬреЛ рдХрд┐ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдХреА рд╕рдВрдпреЛрдЬрдиреАрдп рдкрд╣рдЪрд╛рди рд╣реИ
$\quad$ (1.4) (рд╕рдВрдпреЛрдЬрдиреАрдп рд╡рд┐рдкрд░реАрдд) $$ A + B = O = B + A $$
$\quad B $ рдХреЛ $A$ рдХрд╛ рд╕рдВрдпреЛрдЬрдиреАрдп рд╡рд┐рдкрд░реАрдд рдХрд╣рд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ рдФрд░ рдЗрд╕реА рддрд░рд╣ $A$ рдХреЛ $A$ рдХрд╛ рд╕рдВрдпреЛрдЬрдиреАрдп рд╡рд┐рдкрд░реАрдд рдХрд╣рд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ
2. рд╕рдВрдХрд▓рди рдХреЗ рдЧреБрдг:
$\quad $ рдпрджрд┐ $ A, B \ \text{рддрдерд╛} \ C $ рдПрдХ рд╣реА рдХреНрд░рдо рдХреЗ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рд╣реИрдВ рдФрд░ $╬╗, ┬╡ $ рдХреЛрдИ рднреА рджреЛ рд╕реНрдХреЗрд▓рд░ рд╣реИ рддреЛ
$\quad$ (2.1) $ \quad \lambda (A + B) = \lambda A + \lambda B $
$\quad$ (2.2) $\quad (\lambda + \mu)A = \lambda A + \mu A$
$\quad$ (2.3) $\quad \lambda(\mu A) = (\lambda \mu)A = \mu(\lambda A)$
$\quad$ (2.4) $\quad (-\lambda A) = - (\lambda A) = \lambda(-A)$
$\quad$ (2.5) $\quad \text{tr} (kA) = k \text{tr} (A)$
3. рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдХреЗ рдкреНрд░рдХрд╛рд░:
$\quad$ (3.1) рд╕рдордорд┐рд╢реНрд░рд┐рдд рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕
$\quad \quad$ рдПрдХ рд╡рд░реНрдЧреАрдп рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ $A=\left[a_{ij}\right]$ рдХреЛ рд╕рдордорд┐рд╢реНрд░рд┐рдд рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдХрд╣рд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ рдпрджрд┐ $a_{ij}=a_{ji}$ рд╕рднреА $i, j$ рдХреЗ рд▓рд┐рдПред
$\quad$ 3.2 рд╕реНрдХреЗрд▓-рд╕рдордорд┐рд╢реНрд░рд┐рдд рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕
$\quad \quad$ рдПрдХ рд╡рд░реНрдЧреАрдп рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ $A$ рдХреЛ рд╕реНрдХреЗрд▓-рд╕рдордорд┐рд╢реНрд░рд┐рдд рдорд╛рдирд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ рдЬрдм $a_{ij}=-a_{ji}$ рд╣рд░ $i, j$ рдХреЗ рд▓рд┐рдПред
$\quad$ (3.3) рд╕рдорд╕рд╛рдореНрдпрд┐рдХ
$\quad \quad$ рдПрдХ рд╡рд░реНрдЧреАрдп рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ $A=\left[a_{ij}\right]$ рдХреЛ рд╕рдорд╕рд╛рдореНрдпрд┐рдХ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдХрд╣рд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ рдпрджрд┐ $A=A^\dagger$
$\quad $ (3.3) рд╕реНрдХреЗрд▓-рд╕рдорд╕рд╛рдореНрдпрд┐рдХ
$\quad \quad$ рдПрдХ рд╡рд░реНрдЧреАрдп рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ $A=\left[a_{ij}\right]$ рдХреЛ рд╕реНрдХреЗрд▓-рд╕рдорд╕рд╛рдореНрдпрд┐рдХ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдХрд╣рд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ рдпрджрд┐ $A=-A^\dagger$
$\quad $ (3.4) рд╕рдорд▓рдореНрдм рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕
$\quad \quad$ рдПрдХ рд╡рд░реНрдЧреАрдп рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ $A$ рд╕рдорд▓рдореНрдм рд╣реЛрддреА рд╣реИ рдЕрдЧрд░ $AA^\top=I_n=A^\top A$ред
$\quad $ (3.5) рд╕реНрд╡рдХреНрд╖реЗрдкрдХ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕
$\quad \quad$ рдПрдХ рд╡рд░реНрдЧреАрдп рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ $A$ рд╕реНрд╡рдХреНрд╖реЗрдкрдХ рд╣реЛрддреА рд╣реИ рдЕрдЧрд░ $A^2=A$ред
$\quad $ (3.6) рдЖрд╡рд╢реНрдпрдХ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдЖрд╡рд╢реНрдпрдХ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕
$\quad \quad$ рдПрдХ рд╡рд░реНрдЧреАрдп рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ $A$ рдЖрд╡рд╢реНрдпрдХ рд╣реЛрддреА рд╣реИ рдЕрдЧрд░ $A^2=I$ рдпрд╛ $A^{-1}=A$ред
(3.7) рд╢реВрдиреНрдпрдорд╛рди рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕
$\quad \quad$ рдПрдХ рд╡рд░реНрдЧреАрдп рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ $A$ рд╢реВрдиреНрдпрдорд╛рди рд╣реЛрддреА рд╣реИ рдпрджрд┐ $p \in \mathbb{N} \ \text{рдРрд╕рд╛ рд╣реИ рдХрд┐} \ A^{p} = O$
4. рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдХреЗ рдирд┐рд░реНрдзрд╛рд░рдг рдХреЗ рдЧреБрдг
$\quad$ (4.1) $\quad \operatorname{tr}(\lambda \mathrm{A})=\lambda \operatorname{tr}(\mathrm{A})$
$\quad$ (4.1) $\quad \operatorname{tr}(\mathrm{A}+\mathrm{B})=\operatorname{tr}(\mathrm{A})+\operatorname{tr}(\mathrm{B})$
$\quad$ (4.1) $\quad \operatorname{tr}(A B)=\operatorname{tr}(B A)$
5. рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдХреЗ рдкреНрд░рддрд┐рд╖реНрдард╛рди рдХреЗ рдЧреБрдг:
$\quad$ (5.1) $\quad \left(A^T\right)^T=A$
$\quad$ (5.2) $\quad (A \pm B)^{\top}=A^{\top} \pm B^{\top}$
$\quad$ (5.3) $\quad (A B)^{\top}=B^{\top} A^{\top}$
$\quad$ (5.4) $\quad (k A)^{\top}=k(A)^{\top}$
$\quad$ (5.5) $\quad \left(A_1 A_2 A_3\right.$ ..$\left.A_{n-1} A_n\right)^{\top}=A_n^{\top} A_{n-1}^{\top}$ $A_3^{\top} A_2^{\top} A_1^{\top}$
$\quad$ (5.6) $\quad I^{T}=I$
рдЗрд╕рдХрд╛ рд╣реА рд╕рдВрд╕реНрдХрд░рдг рд╣реИ:
$\quad$ (5.7) $\quad \operatorname{tr}(A)=\operatorname{tr}\left(A^{\top}\right)$
6. рдкреНрд░реЙрдкрд░реНрдЯреАрдЬ рдСрдлрд╝ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдЧреБрдгрд╛:
$\quad$ (6.1) $\quad \mathrm{AB} \neq \mathrm{BA}$
$\quad$ (6.2) $\quad (\mathrm{AB}) \mathrm{C}=\mathrm{A}(\mathrm{BC})$
$\quad$ (6.3) $\quad A \cdot(B+C)=A \cdot B+A \cdot C$
$\quad$ (6.4) $\quad \ \text{рджреЛ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдХрд╛ рдЧреБрдгрд╛ рд╢реВрдиреНрдп рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рд╣реЛ рд╕рдХрддрд╛ рд╣реИ, рдЬрдмрдХрд┐ рдЗрдирдореЗрдВ рд╕реЗ рдХреЛрдИ рднреА рд╢реВрдиреНрдп рдирд╣реАрдВ рд╣реИ, рдЕрд░реНрдерд╛рдд} \ AB = 0 $,
$\quad \quad \quad \quad \quad \text{рдЬрд░реВрд░реА рдирд╣реАрдВ рд╣реИ рдХрд┐ рди рдХреЛрдИ} \ $ A = O $ \text{рд╣реЛ рдФрд░ рди рдХреЛрдИ} $ B = O
$\quad$ (6.5) $\quad tr(AB) = tr(BA)$
$\quad$ (6.6) $\quad$ рдЕрдЧрд░ $AB = AC тЗТ B тЙа C \ \text{(рдХреИрдВрд╕рд▓реЗрд╢рди рдХрд╛рдиреВрди рд▓рд╛рдЧреВ рдирд╣реАрдВ рд╣реЛрддрд╛)} $
7. рдкреНрд░реЙрдкрд░реНрдЯреАрдЬ рдСрдлрд╝ рдЕрдбрдЬреЙрдЗрдВрдЯ рдСрдлрд╝ рдЕ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕:
$\quad$ (7.1) $\quad A(\operatorname{adj} A)=(\operatorname{adj} A) A=|A| I_n$
$\quad$ (7.2) $\quad|\operatorname{adj} A|=|A|^{n-1}$
$\quad$ (7.3) $\quad(\operatorname{adj} A B)=(\operatorname{adj} B)(\operatorname{adj} A)$
$\quad$ (7.4) $\quad\operatorname{adj}(\operatorname{adj} A)=|A|^{n-2}$
$\quad$ (7.5) $\quad(\operatorname{adj} K A)=K^{n-1}(\operatorname{adj} A)$
8. рдкреНрд░реЙрдкрд░реНрдЯреАрдЬ рдСрдлрд╝ рдЗрдирд╡рд░реНрд╕ рдСрдлрд╝ рдЕ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕:
$\quad \mathrm{A}^{-1}$ рдХрд╛ рдЕрд╕реНрддрд┐рддреНрд╡ рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ рдпрджрд┐ $\mathrm{A}$ рдЧреИрд░-рд╕рд┐рдВрдЧреБрд▓рд░ рд╣реИ рдЕрд░реНрдерд╛рдд $|\mathrm{A}| \neq 0$
$\quad$ (8.1) $\quad\mathrm{A}^{-1}=\frac{1}{|\mathrm{~A}|}(\operatorname{Adj} . \mathrm{A})$
$\quad$ (8.2) $\quad\mathrm{A}^{-1} \mathrm{~A}=\mathrm{I}_{\mathrm{n}}=\mathrm{AA}^{-1}$
$\quad$ (8.3) $\quad\left(A^{\top}\right)^{-1}=\left(A^{-1}\right)^{\top}$
$\quad$ (8.4) $\quad\left(\mathrm{A}^{-1}\right)^{-1}=\mathrm{A}$
$\quad$ (8.5) $\quad\left|A^{-1}\right|=|A|^{-1}=\frac{1}{|A|}$
9. рдкреЙрдЬрд┐рдЯрд┐рд╡ рдЗрдВрдЯреАрдЧрд░ рдкрд╛рд╡рд░реНрд╕ рдСрдлрд╝ рдЕ рд╕реНрдХреНрд╡реЗрдпрд░ рдореИрдЯреНрд░рд┐рдХреНрд╕ рдХреА рдкреНрд░реЙрдкрд░реНрдЯреАрдЬ:
$\quad$ (9.1) $\quad A^m A^n = A^{m+n} $
$\quad$ (9.2) $\quad (A^m)^n = A^{mn} = (A^n)^m$
$\quad$ (9.3) $\quad I^n = I$
$\quad$ (9.4) $\quad A^0 = I_n$
10. рд╕рд┐рд╕реНрдЯрдо рдХреЗ рд╕рдорд╛рдзрд╛рди рдХреА рдкреНрд░реЙрдкрд░реНрдЯреАрдЬ:
$\quad$ (10.1) $\quad$ рдЕрдЧрд░ |$A$| тЙа $O$ рд╣реИ, $\text{рддреЛ рд╕рд┐рд╕реНрдЯрдо рд╕рдВрдЧрдард┐рдд рд╣реИ рдФрд░ рдПрдХрдорд╛рддреНрд░ рд╕рдорд╛рдзрд╛рди рд╣реИ, рдЬреЛ } X = A^{тАУ1} B$ рдХреЗ рд░реВрдк рдореЗрдВ рджрд┐рдпрд╛ рдЬрд╛ рд╕рдХрддрд╛ рд╣реИ
$\quad$ (10.2) $\quad$ рдЕрдЧрд░ |$A$| =$ O$ рд╣реИ, рдФрд░ $(Adj A) B тЙа O$, $\text{рддреЛ рд╕рд┐рд╕реНрдЯрдо рдЕрд╕рдВрдЧрдд рд╣реИ} $
$\quad$ (10.3) $\quad$ рдЕрдЧрд░ |$A$| = $O$, рдФрд░ $(Adj A) B = O$, $\text{рддреЛ рд╕рд┐рд╕реНрдЯрдо рд╕рдВрдЧрдард┐рдд рд╣реИ рдФрд░ рдЕрдирдВрдд рд╕рдорд╛рдзрд╛рди рд╣реИ}$.
- $AX = O$ $\text{рд╣реЛрдореЛрдЬреЗрдирд┐рдпрд╕ рд▓реАрдирд┐рдпрд░ рд╕рдореАрдХрд░рдг рдкреНрд░рдгрд╛рд▓реА рдХреЗ рд░реВрдк рдореЗрдВ рдЬрд╛рдиреА рдЬрд╛рддреА рд╣реИ, рдпрд╣рд╛рдВ }$ $B = 0$ рд╣реИред
- $\text{рд╣реЛрдореЛрдЬреЗрдирд┐рдпрд╕ рд╕рдореАрдХрд░рдг рдкреНрд░рдгрд╛рд▓реА рдХрд╛ рд╕рд┐рд╕реНрдЯрдо рд╣рдореЗрд╢рд╛ рд╕рдВрдЧрдард┐рдд рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ}$ред
- $\text{рдпрджрд┐} $ $|A| = 0$ $\text{рд╣реЛ, рддреЛ рд╕рд┐рд╕реНрдЯрдо рдПрдХ рдЧреИрд░-рдЦрд╛рд▓реА рд╕рдорд╛рдзрд╛рди (рдЧреИрд░-рд╢реВрдиреНрдп рд╕рдорд╛рдзрд╛рди) рд╣реИред}$