Lahenduv LVS Võrrandisüsteemi nimetatakse kooskõlaliseks, kui tal leidub vähemalt üks lahend. Vastuoluline LVS Lineaarvõrrandisüsteemi nimetatakse vastuoluliseks, kui tal ei ole lahendeid. Gaussi meetod Gaussi meetod baseerub võrrandisüsteemi laiendatud maatriksi elementaarteisendustel. Gaussi meetodi puhul teisendatakse laiendatud maatriksi kõik elemendid allpool peadiagonaali nullideks, opereerides seejuures eranditult vaid maatriksi ridadega. Vabad tundmatud Maatriksi astakust lahutada juhtelemendid, siis saab vabad tundmatud. Neid kasutame juhtelementide arvutamiseks. Maatriksi astak Maatriksi astak on nullist erinevate täiendusmiinorite kõrgeim järk. Astakut tähistatakse rank(A) või r(A). Maatriksi rea juhtelement Maatriksi rea juhtelemendiks nimetatakse selle rea (vasakult) esimest nullist erinevat elementi. Treppkujuline maatriks Öeldakse, et maatriks on treppkujuline, kui 1. read, mis koosnevad ainult nullidest, on maatriksi põhjas (all) 2
Selleks vajatakse järgmisi elementaar-teisendusi. Need on: 1. maatriksi rea/veeru korrutamine nullist erineva teguriga a; 2. ühele reale/veerule k-kordse teise rea veeru liitmine; 3. maatriksi kahe rea veeru ümberpaigutamine. Elementaarteisenduste abil teisendatakse maatriksit nii et kõik maatriksi elemendid ühel pool peadiagonaali saaksid nullideks. Niisugusest maatriksi kujust võib kergesti välja lugeda maatriksi astaku r. Teoreem maatriksi astakust Kui vektorite hulga S={a1,a2...ar...am}koordinaatide maatriksi astak on r, siis on r vektorit hulgast S lineaarselt sõltumatud, kuna ülejäänud m-r vektorit on nende r vektori lineaarsed kombinatsioonid. Vektorite hulk S={a1,a2...ar...am} on lineaarselt sõltumatud parajasti siis kui hulga S vektorite kordinaatide maatriksi astak on m. Maatriksi astakut võib sefineerida ka kui maatriksi lineaarselt sõltumatute ridade veergude maksimaalarvu. Determinandi võrdumine nulliga
nullist erinev r-järku miinor 2)puuduvad nullist erinevad r-ist nõrgemat järku miinorid. Maatriksi A astakut tähistatakse rank(A) või r(A). Def. Kui maatriksitel A ja B on ühesugused järgud ja astakud, siis nim neid maatrikseid ekvivalentseteks ja kirjutatakse A~B (omadused: 1)refleksiivuss iga A~A 2)sümmeetria A~B B~A 3)transitiivsus A~B ja B~C A~C). Astaku leidmine: tuleb maatriks elementaarteisenduste abil teisendada tereppmaatriksiks, seejärel kasutada teoreemi treppmaatriksi astakust. Kronecker-Capelli teoreem.Öeldakse, et maatriksi astak on r, kui selle maatriksi rea ja veeru elementidest saab moodustada vähemalt ühe 0-st erineva r-järku miinori ja mitte ühtegi 0-st erinevat r+1 järku miinorit. Pöördmaatriks.Kuna maatriksite korrutamine ei olnud kommutatiivne ja lisaks leidusid nullitegurid, siis ei saa rääkida maatriksite jagamisest, kuid teatud juhtudel leidub maatriksil pöördmaatriks. Def.
2. mingi rea korrutamine nullist erineva skalaariga (3. kahe rea omavaheline vahetamine) Kui maatriks B on saadud maatriksist A ridade ja veergude elementaarteisendustega, siis r(A) = r(B) Maatriksi A astaku r(A) leidmiseks teisendatakse see maariks ridade ja veergude elementaarteisendustega selliseks maatriksiks B, mille astak r(B) on maatriksi B kujust hõlpsasti leitav. (r(B) suurune ühikmaatriks, ülejäänud nullid) 21. Teoreem maatriksi astakust (tõestusega). Järeldusi sellest. Kui maatriksi A astak on k, siis maatriksil A leidub k lineaarselt sõltumatut reavektorit, millede lineaarse kombinatsioonina avalduvad kõik reavektorid. A = ||aij|| Kmxn. Olgu r(A) = k ja reavektorid 1 = (a11; a12; ...; a1n) Kn ; ...; m = (am1; am2; ...; amn) Kn => leidub k-ndat järku nullist erinev miinor M i1, ...;ikj1;...jk 0 ja kõrgemat järku miinorid on nullid. Üldsust kitsendamata võib eeldada M1,..,k1,..,k 0. Peame näitama, et 1. 1; ..
kõik mittenullised elemendid See on nullist erinev ja tema järk võrdub juhtelementide arvuga. Suurema järguga miinorid on kõik nullid (kui eksisteerivad), sest sisaldavad ainult nullidest koosnevat rida. Teisisõnu teoreem ütleb, et treppmaatriksi astak võrdub mittenull ridade arvule. Maatriksi astaku leidmiseks tuleb maatriks elementaarteisenduste abil teisendada treppmaatriksiks, seejärel kasutada teoreemi treppmaatriksi astakust. Näide. Leiame maatriksi astaku. Teisendame maatriksi treppkujule Mittenullridade arv on 2, seega esiaglse maatriksi astak on 2. 14. Kronecker-Capelli teoreem Selles paragrahvis me tuletame LVSi kooskõlalisuse tunnuse. Olgu antud LVS Olgu LVSi maatriks, laiendatud maatriks ning vabaliikmete veerg. Teoreem (Kronecker-Capelli teoreem). LVS on lahenduv parajasti siis, kui süsteemi laiendatud maatriksi astak on sama kui süsteemi maatriksi astak . Tõestus
V¨ aide j¨ a- reldub teoreemidest 11.2 ning 22. 11.4 Vektorisu ¨ steemi astak VS-i astakuks nimetatakse vektorite arvu tema baasalams¨ usteemis. M¨ arkus Selle definitsiooni korrektsus on garanteeritud teoreemiga 11.3. 11.5 Teoreem vektorisu ¨ steemi astakust VS-i astak v~ ordub selle s¨ usteemi lineaarse katte m~ o~otmega. T~ oestus. J¨areldub teoreemist 11.2. VI. Vektorruumid 29 11.6 Astakuteoreem VS-i astak v~ ordub selle s¨ usteemi vektorite koordinaatide maatriksi astakuga. Astakuteoreemi on mugav kasutada VS-i astaku leidmiseks.
annaabi.ee 
