Maatriksid
Maatriks on ristkülikukujuline arvutabel, mis kodeerib lineaarteisenduse; maatriksite korrutamine liidab need teisendused järjestikku, mistõttu see ei ole kommutatiivne.
Practise this conceptPealtnäha on maatriks lihtsalt arvud tabelis. Uurimist väärivaks teeb selle see, mida ta teeb: m×n maatriks kodeerib lineaarteisenduse, mis viib n-mõõtmelised vektorid m-mõõtmelisteks. Maatriksi korrutamine vektoriga rakendab teisendust; tabel on arvepidamine.
See vaade seletab korrutamisreeglit, mis muidu näib meelevaldne. Korrutise AB element real i ja veerus j on A rea i ja B veeru j skalaarkorrutis — mitte vastavate elementide korrutis, mida teeb liitmine ja mida enamik inimesi ootab. Reegel on selline, sest AB peab tähendama "tee B, siis tee A", ja teisenduste järjestikku rakendamine sunnib peale täpselt selle aritmeetika. See seletab ka mõõtmenõuet: A veergude arv peab vastama B ridade arvule, muidu on liitmine mõttetu.
Järjekord seega loeb. Pööramine ja siis peegeldamine ei ole sama mis peegeldamine ja siis pööramine, seega AB ≠ BA üldjuhul — ebavõrdus, millel tavalises aritmeetikas vastet ei ole ja mis paneb peaaegu igaühe vähemalt korra komistama. Ka jagamisel ei ole vastet. Selle asemel on pöördmaatriks A⁻¹, mis tühistab A, ja see on olemas ainult siis, kui teisendus on pööratav. Maatriks, mis surub ruumi sirgele lamedaks, on hävitanud info, mida ükski pöördmaatriks ei taasta, ja selle determinant on null — just selleks determinant ongi.
Key ideas
Requires: Vektorid ruumis
Unlocks: Determinandid
Common misconceptions
- Maatriksite korrutamine on kommutatiivne, seega AB võrdub BA-ga.
- Maatrikseid korrutatakse element-elemendilt, nagu neid liidetakse.
- Igal ruutmaatriksil on pöördmaatriks.
Resources
Kuulub nende TÜ ainete hulka
See mõiste on kaardistatud järgmis(t)e Tartu Ülikooli õppekava aine(te) osaliseks kattmiseks.
- Mittelineaarne dünaamikaLOFY.04.070
- Matemaatiline füüsikaLTFY.04.013
- Kõrgem matemaatika IMTMM.00.340