Top Banner
วิชาคณิตศาสตร์ เรื่อง เมทริกซ์ โดย .ชวลิต กุลกีรติการ
18

วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

Sep 07, 2019

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

 

วิชาคณิตศาสตร ์

เรือ่ง เมทรกิซ ์

โดย

อ.ชวลิต กลุกีรติการ

Page 2: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

1

PAT 1MATRIX

Page 3: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

1

14

188

1. สมบัติของทรานสโพส

91

188

1. สมบัติของทรานสโพส

91

295

2. สมบัติการคูณเมทริกซ์

95

3. เกร็ดความจริงเกี่ยวกับการคูณ2

14

188

1. สมบัติของทรานสโพส

91

188

1. สมบัติของทรานสโพส

91

295

2. สมบัติการคูณเมทริกซ์

95

3. เกร็ดความจริงเกี่ยวกับการคูณ2

By P’Golf WE BY THE BRAIN

Page 4: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

2 152

95

2. สมบัติการคูณเมทริกซ์

95

3. เกร็ดความจริงเกี่ยวกับการคูณ

49898

4-2 สมบัติที่ส�าคัญของดีเทอร์มิแนต์

4-3 สมบัติทั่วไปของดีเทอร์มิแนนต์

3. สมบัติที่ส�าคัญของดีเทอร์มิแนต์

4. สมบัติทั่วไปของดีเทอร์มิแนนต์

Page 5: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

3165

98 9998 15

295

2. สมบัติการคูณเมทริกซ์

95

3. เกร็ดความจริงเกี่ยวกับการคูณ

49898

4-2 สมบัติที่ส�าคัญของดีเทอร์มิแนต์

4-3 สมบัติทั่วไปของดีเทอร์มิแนนต์

3. สมบัติที่ส�าคัญของดีเทอร์มิแนต์

4. สมบัติทั่วไปของดีเทอร์มิแนนต์

Page 6: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

4 179

103

104

= = =

106

102

103

7-3 การหาอินเวอร์ส

7-4 เทคนิคการหาสมาชิกบางตัวในอินเวอร์สเมทริกซ์

105

105

7-5 สมบัติอินเวอร์สการคูณ

5. การหาอินเวอร์สเมทริกซ์

5-1

5-2

.4 ก

Extra Problems

1. a, b กA =

a 1−a 1

B =

1 22b b

(CMU 58)(A + B)2 = A2 + 2AB + B2 4 det (A) − det (B)

1. 12 2. 13 3. 14 4. 15

2. A =

a b cd e fg h i

det (A) = 6 B =

a 3g db 3h ec 3i f

(CMU 58)det (−2B)

1. 2. 3. 36 4. 144−144 −36

3. A ก B กกกก10 × 10

กก A 1 2 3 2 5 2

(PSU 58)det (A) = − 5 det(B−1)

1. 0.1 2. 0.2 3. 0.3 4. 0.4 5. 0.5

4. ก A B ก กก3 × 3

AB = BA A3 = B3 A2 + B2 + 4I = 0 A − B

กก ก (KKU 57)det (AB)

1. 4 2. 8 3. 16 4. 64

Page 7: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

5179

103

104

= = =

106

102

103

7-3 การหาอินเวอร์ส

7-4 เทคนิคการหาสมาชิกบางตัวในอินเวอร์สเมทริกซ์

105

105

7-5 สมบัติอินเวอร์สการคูณ

5. การหาอินเวอร์สเมทริกซ์

5-1

5-2

.4 ก

Extra Problems

1. a, b กA =

a 1−a 1

B =

1 22b b

(CMU 58)(A + B)2 = A2 + 2AB + B2 4 det (A) − det (B)

1. 12 2. 13 3. 14 4. 15

2. A =

a b cd e fg h i

det (A) = 6 B =

a 3g db 3h ec 3i f

(CMU 58)det (−2B)

1. 2. 3. 36 4. 144−144 −36

1.

CHALLENGE PROBLEMSMATRIX3. A ก B กกกก10 × 10

กก A 1 2 3 2 5 2

(PSU 58)det (A) = − 5 det(B−1)

1. 0.1 2. 0.2 3. 0.3 4. 0.4 5. 0.5

4. ก A B ก กก3 × 3

AB = BA A3 = B3 A2 + B2 + 4I = 0 A − B

กก ก (KKU 57)det (AB)

1. 4 2. 8 3. 16 4. 64

2.

Page 8: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

6

9. ก A =

1 −20 −1

, I =

1 00 1

B ก 2 × 2

x ก det(A2 + xI) = 0

(ก) det (A + xI) = 0

() det(A2 + xI − B) = det(Bt)

ก (PAT 1 .. 57)1. (ก) ก () ก2. (ก) ก () 3. (ก) () ก4. (ก) ()

10. ก S = {−3,−2,−1, 1, 2, 3}

M =

a1 a2 a30 a4 a50 0 a6

ai ∈ S,1 ≤ i ≤ 6

กก M 1 ก ก กก 27 ก ( 56)−27

1. 2. 3. 4. 5.263

463

663

863

1063

21

22.

1. S x ก

กก

4 −2 7x −1 32 0 x

y กกก S ก (PAT 1 .. 56)A =

y 1−1 y

det

A

t

−1 t

−1

2. A =

0 0a b

A10 =

0 0−2 32

det

A −

1 00 1

< 0

กb − 16a

1. 2. 0 3. 4.− 2 2 2 2

5. ก x ก A =

2x 1x x

detA = 3

B ก I กกก2 × 2 BA + BA−1 = 2I

ก (PAT 1 .. 54)2 × 2 det B

1. [1, 2] 2. 3. [0, 1] 4.[−1, 0] [−2,−1]

6. A B ก 2 × 2

2A − B =

−4 −45 6

A − 2B =

−5 −84 0

ก (PAT 1 .. 53)det(A4B−1)

3.

4.

Page 9: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

7

9. ก A =

1 −20 −1

, I =

1 00 1

B ก 2 × 2

x ก det(A2 + xI) = 0

(ก) det (A + xI) = 0

() det(A2 + xI − B) = det(Bt)

ก (PAT 1 .. 57)1. (ก) ก () ก2. (ก) ก () 3. (ก) () ก4. (ก) ()

10. ก S = {−3,−2,−1, 1, 2, 3}

M =

a1 a2 a30 a4 a50 0 a6

ai ∈ S,1 ≤ i ≤ 6

กก M 1 ก ก กก 27 ก ( 56)−27

1. 2. 3. 4. 5.263

463

663

863

1063

21

22.

5. ก x ก A =

2x 1x x

detA = 3

B ก I กกก2 × 2 BA + BA−1 = 2I

ก (PAT 1 .. 54)2 × 2 det B

1. [1, 2] 2. 3. [0, 1] 4.[−1, 0] [−2,−1]

6. A B ก 2 × 2

2A − B =

−4 −45 6

A − 2B =

−5 −84 0

ก (PAT 1 .. 53)det(A4B−1)

5.

6.

Page 10: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

8

.4 ก

Extra Problems

1. a, b กA =

a 1−a 1

B =

1 22b b

(CMU 58)(A + B)2 = A2 + 2AB + B2 4 det (A) − det (B)

1. 12 2. 13 3. 14 4. 15

2. A =

a b cd e fg h i

det (A) = 6 B =

a 3g db 3h ec 3i f

(CMU 58)det (−2B)

1. 2. 3. 36 4. 144−144 −36

24

28.

29.

3. x y ก

x 12 x − y

+ 2

y 3−1 y

=

10 + x 07 7 − y

t

x + y ก (PAT 1 .. 57)

4. ก A ก B ก C ก2 × 3 3 × 2 2 × 2

ABC =

1 61 14

(ก) det (AB) − det (BA) = 0

() C =

−1 21 2

CAB =

5 76 10

ก (PAT 1 .. 57)1. (ก) ก () ก 2. (ก) ก () 3. (ก) () ก 4. (ก) ()

3. x y ก

x 12 x − y

+ 2

y 3−1 y

=

10 + x 07 7 − y

t

x + y ก (PAT 1 .. 57)

4. ก A ก B ก C ก2 × 3 3 × 2 2 × 2

ABC =

1 61 14

(ก) det (AB) − det (BA) = 0

() C =

−1 21 2

CAB =

5 76 10

ก (PAT 1 .. 57)1. (ก) ก () ก 2. (ก) ก () 3. (ก) () ก 4. (ก) ()

7.

8.

Page 11: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

9

.4 ก

Extra Problems

1. a, b กA =

a 1−a 1

B =

1 22b b

(CMU 58)(A + B)2 = A2 + 2AB + B2 4 det (A) − det (B)

1. 12 2. 13 3. 14 4. 15

2. A =

a b cd e fg h i

det (A) = 6 B =

a 3g db 3h ec 3i f

(CMU 58)det (−2B)

1. 2. 3. 36 4. 144−144 −36

24

28.

29.

3. x y ก

x 12 x − y

+ 2

y 3−1 y

=

10 + x 07 7 − y

t

x + y ก (PAT 1 .. 57)

4. ก A ก B ก C ก2 × 3 3 × 2 2 × 2

ABC =

1 61 14

(ก) det (AB) − det (BA) = 0

() C =

−1 21 2

CAB =

5 76 10

ก (PAT 1 .. 57)1. (ก) ก () ก 2. (ก) ก () 3. (ก) () ก 4. (ก) ()

3. x y ก

x 12 x − y

+ 2

y 3−1 y

=

10 + x 07 7 − y

t

x + y ก (PAT 1 .. 57)

4. ก A ก B ก C ก2 × 3 3 × 2 2 × 2

ABC =

1 61 14

(ก) det (AB) − det (BA) = 0

() C =

−1 21 2

CAB =

5 76 10

ก (PAT 1 .. 57)1. (ก) ก () ก 2. (ก) ก () 3. (ก) () ก 4. (ก) ()

9.

10.

Page 12: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

10

11. ก A B ก 2 × 2

AB =

1 23 4

ABA =

−1 2−1 4

(ก) BAB =

7 1022 32

() (A − B)(A + B) ≠ A2 − B2

ก (PAT 1 .. 58)1. (ก) ก () ก2. (ก) ก () 3. (ก) () ก4. (ก) ()

12. กก x A =

2 x 1−1 0 11 − x 2 2x

C22(A) = 14 det (adjA)

11. ก A B ก 2 × 2

AB =

1 23 4

ABA =

−1 2−1 4

(ก) BAB =

7 1022 32

() (A − B)(A + B) ≠ A2 − B2

ก (PAT 1 .. 58)1. (ก) ก () ก2. (ก) ก () 3. (ก) () ก4. (ก) ()

12. กก x A =

2 x 1−1 0 11 − x 2 2x

C22(A) = 14 det (adjA)

3. A ก B กกกก10 × 10

กก A 1 2 3 2 5 2

(PSU 58)det (A) = − 5 det(B−1)

1. 0.1 2. 0.2 3. 0.3 4. 0.4 5. 0.5

4. ก A B ก กก3 × 3

AB = BA A3 = B3 A2 + B2 + 4I = 0 A − B

กก ก (KKU 57)det (AB)

1. 4 2. 8 3. 16 4. 64

11. a b ก1 b 0a 4 15 a −a

= − 17

ก5 + 2a 2 58 + a 2b a2 − a 0 −a

11.

12.

Page 13: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

11

11. ก A B ก 2 × 2

AB =

1 23 4

ABA =

−1 2−1 4

(ก) BAB =

7 1022 32

() (A − B)(A + B) ≠ A2 − B2

ก (PAT 1 .. 58)1. (ก) ก () ก2. (ก) ก () 3. (ก) () ก4. (ก) ()

12. กก x A =

2 x 1−1 0 11 − x 2 2x

C22(A) = 14 det (adjA)

11. ก A B ก 2 × 2

AB =

1 23 4

ABA =

−1 2−1 4

(ก) BAB =

7 1022 32

() (A − B)(A + B) ≠ A2 − B2

ก (PAT 1 .. 58)1. (ก) ก () ก2. (ก) ก () 3. (ก) () ก4. (ก) ()

12. กก x A =

2 x 1−1 0 11 − x 2 2x

C22(A) = 14 det (adjA)

13.

14.

Page 14: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

12

13. ก A B กก det (A) ≠ 0

det (B) ≠ 0 det(A−1 + B−1) ≠ 0 det (A + B) ≠ 0

ก (PAT 1 .. 57)(A + B)−1

1. 2.B−1(A−1 + B−1)A−1 B−1(A−1 + B−1)−1A−1

3. 4.B(A−1 + B−1)A B(A−1 + B−1)−1A

14. ก a b A =

1 ab 4

, I =

1 00 1

ก A กก ab ≠ 0 2(A − I)−1 = 4I − A

(ก) ab = 2() det(3A2AtA−1) = 324

ก (PAT 1 .. 57)1. (ก) ก () ก 2. (ก) ก () 3. (ก) () ก 4. (ก) ()

10. ก A B กก det (A) ≠ 0 det (B) ≠ 0

ก det(A−1 + B−1) ≠ 0 det (A + B) ≠ 0 (A + B)−1

(PAT 1 .. 57)1. 2.B−1(A−1 + B−1)A−1 B−1(A−1 + B−1)−1A−1

3. 4.B(A−1 + B−1)A B(A−1 + B−1)−1A

11. ก A B กก กn × n In

กก n × n

(ก) In − AB = In − BA

() det(In − AB) = det(In − BA)

ก (KKU 57)1. (ก) ก () ก 2. (ก) ก () 3. (ก) () ก 4. (ก) ()

15. ก A ก 3 × 3 det (A) ≠ 0

(ก) (det (A))3 = det (adj(A))

() A2 = 2A det (A) = 2

ก (PAT 1 .. 55)1. (ก) ก () ก2. (ก) ก () 3. (ก) () ก4. (ก) ()

16. ก A B ก 3 × 3 det (A) > 0

det (AadjA) − 2(detA)2 − 3 detA = 0

AB = I I กกกก 3 × 3

(ก) 7 det B − detAt < 0

() det (2A − 3 adj B) = 2

ก (PAT 1 .. 58)1. (ก) ก () ก2. (ก) ก () 3. (ก) () ก4. (ก) ()

15. ก A ก 3 × 3 det (A) ≠ 0

(ก) (det (A))3 = det (adj(A))

() A2 = 2A det (A) = 2

ก (PAT 1 .. 55)1. (ก) ก () ก2. (ก) ก () 3. (ก) () ก4. (ก) ()

16. ก A B ก 3 × 3 det (A) > 0

det (AadjA) − 2(detA)2 − 3 detA = 0

AB = I I กกกก 3 × 3

(ก) 7 det B − detAt < 0

() det (2A − 3 adj B) = 2

ก (PAT 1 .. 58)1. (ก) ก () ก2. (ก) ก () 3. (ก) () ก4. (ก) ()

15.

16.

Page 15: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

13

13. ก A B กก det (A) ≠ 0

det (B) ≠ 0 det(A−1 + B−1) ≠ 0 det (A + B) ≠ 0

ก (PAT 1 .. 57)(A + B)−1

1. 2.B−1(A−1 + B−1)A−1 B−1(A−1 + B−1)−1A−1

3. 4.B(A−1 + B−1)A B(A−1 + B−1)−1A

14. ก a b A =

1 ab 4

, I =

1 00 1

ก A กก ab ≠ 0 2(A − I)−1 = 4I − A

(ก) ab = 2() det(3A2AtA−1) = 324

ก (PAT 1 .. 57)1. (ก) ก () ก 2. (ก) ก () 3. (ก) () ก 4. (ก) ()

10. ก A B กก det (A) ≠ 0 det (B) ≠ 0

ก det(A−1 + B−1) ≠ 0 det (A + B) ≠ 0 (A + B)−1

(PAT 1 .. 57)1. 2.B−1(A−1 + B−1)A−1 B−1(A−1 + B−1)−1A−1

3. 4.B(A−1 + B−1)A B(A−1 + B−1)−1A

11. ก A B กก กn × n In

กก n × n

(ก) In − AB = In − BA

() det(In − AB) = det(In − BA)

ก (KKU 57)1. (ก) ก () ก 2. (ก) ก () 3. (ก) () ก 4. (ก) ()

17.

18.

Page 16: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

14

21. กก A2x = b A =

1 1 20 2 −73 6 −5

, x =

x1x2x3

b =

001

(CMU 57)x3

1. 2. 3. 11 4. 49−141 −75

7. ก a, b, c, d, x y A =

1 xy −1

, B =

a bc d

, C =

−1 00 1

I =

1 00 1

AB = 2CA2 = I

ก (PAT 1 .. 55)det(B−1)

1. 0.25 2. 0.5 3. 2 4. 4

8. ก A B ก 3 × 3 det (A) = 2

x y B =

1 3 20 −1 x0 −2 y

I กกก AB + 3A = 2I 3 × 3

x + y ก (PAT 1 .. 56)1. 0 2. 3. 4.−1 −2 −2.5

17. ก ก A = [aij] 3 × 3 det (A) > 0

Mij(A) aij [Mij(A)] =

1 −1 23 2 −45 1 3

ก ( 57)A−1 = [bij] b11 + b12 + b13

1. 2. 3. 4. 5.325

425

35

45

95

18. ก A =

3 1 0−2 −4 35 4 −2

B =

1 1 00 −2 1

−1 2 3

ก[(A−1B)C(BtA)]t = [det (2A)]I C−1

1. 2.

−1 12

32

12

−92

−232

−2 −5

−28

18

38

18

−98

−48

38

−48

−108

3. 4.

1 −12

−32

−12

92

2

−32

2 5

28

−18

−38

−18

98

48

−38

48

108

19.

20.

24

28.

29.

Page 17: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส

15

21. กก A2x = b A =

1 1 20 2 −73 6 −5

, x =

x1x2x3

b =

001

(CMU 57)x3

1. 2. 3. 11 4. 49−141 −75

24

28.

29. 22.

21.

Page 18: วิชาคณิตศาสตร์ - etvthai.tv · 1 14 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส 91 1 88 1. สมบัติของทรานสโพส