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Problema con la multiplicación de matrices utilizando la definición Formal

Estoy escribiendo una prueba formal para demostrar que si $B$ es la matriz obtiene intercambiando las filas de una $2\times2$ matriz$A$,$\det(B)=-\det(A)$. Mi razonamiento y la prueba está saliendo muy bien, pero me golpeó un bache en el camino que me señaló un hueco en mi conocimiento - que es, supongo que no entienda completamente la definición de multiplicación de matrices. Nota fui el riguroso de la ruta aquí sólo porque quería probarme a mí mismo que comprendía plenamente la multiplicación de la matriz... y yo no. Mi prueba hasta el momento es:


Deje $E$ ser de la escuela primaria de la matriz obtenida mediante la realización de un tipo 1 elementales de fila de operación $I_2$. Por El Teorema 3.1 (Friedberg), $B=EA$. Nota $$\det(A) =\det\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}=ad-bc$$ Por la definición de la multiplicación de la matriz,

\begin{align} & B_{ij}=(EA)_{ij} \\[10pt] = {} & \sum_{k=1}^2 E_{ik}A_{kj} \text{ for } 1\le i\le2\text{, }1\le j\le2 \\[10pt] = {} & E_{i1}A_{1j}+E_{i2}A_{2j}\text{ for } 1\le i\le2\text{, }1\le j\le2 \\[10pt] \vdots\,\,\, \\[10pt] = {} & \begin{pmatrix} c & d \\ a & b \end{pmatrix}_{ij} \end{align}

Si $B=EA=\begin{pmatrix} c & d \\ a & b \\ \end{pmatrix}$, then by the definition of a determinant of a $2\times2$ matriz,

\begin{align} \det(B) & =\det(EA)=bc-ad \\[10pt] & =-(ad-bc) \\[10pt] & =-\det(A) \end{align}


Mi problema es, ¿cómo puedo expresar formalmente los pasos donde puedo poner mi "$\cdots$"? Es decir, la columna y la fila de vectores multiplicación y la suma de los mismos? Tal vez me equivoque, pero creo que la mayoría de las fuentes no explican todos los pasos de la multiplicación de la matriz y sólo recurrir a la mano saludando. La forma en que pienso acerca de ello - la columna y la fila vectores voy a estar multiplicando en mis pruebas son en realidad los $2\times1$ $1\times2$ matrices, respectivamente. Sé que han resultado en un $2\times2$ matriz, pero ¿cómo? Y ¿por qué?

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Dachi Imedadze Puntos 6

Si he entendido bien, el % de matriz $E = \begin{bmatrix}E{11} & E{12} \ E{21} & E{22}\end{bmatrix}$está dada por

$$E = \begin{bmatrix}0 & 1 \ 1 & 0\end{bmatrix}$$

$1\le i,j\le 2$ tenemos tan $$(EA){ij} = \sum{k=1}^2E{ik}A{kj} = E{i1}A{1j}+E{i2}A{2j}$ $

Si $i= 1$ y $$(EA){1j} = E{11}A{1j}+E{12}A{2j} = 0 \cdot A{1j}+1\cdot A{2j} = A{2j}$ $

Si $i= 2$ y $$(EA){2j} = E{21}A{1j}+E{22}A{2j} = 1 \cdot A{1j}+0\cdot A{2j} = A{1j}$ $

Así $$(EA){ij} = \begin{bmatrix}A{21} & A{22} \ A{11} & A{12}\end{bmatrix}{ij} = \begin{bmatrix}c & d \ a & b\end{bmatrix}_{ij}$ $

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gd1035 Puntos 1

Observe que puesto que $E$ se obtiene de encender las filas de la matriz identidad, entonces los elementos de $E$ son o $0$ o $1$. Por lo tanto, para su suma tendrá algo así como $$B{ij} = E{i1} A{1j} + E{i2} A{2j} = 0(A{1j}) + 1(A{2j}) = A{2j}$ $ desde sólo están considerando $2 \times 2$ matrices, entonces sólo necesitará unas pocas opciones.

Usando esto que usted puede determinar los elementos de la matriz $B$

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John Polcari Puntos 38

No veo un asunto real aquí. Una manera simple de mostrar su resultado deseado es $B = EA$ $ $E = \left [{\begin{array}{*{20}{c}} 0&1\ 1&0 \end{matriz}} \right]\quad \Rightarrow \quad \det \left (E \right) = - 1$ $ para que $\det \left( B \right) = \det \left( E \right)\det \left( A \right) = - \det \left( A \right)$.

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