Как складывать матрицы 3 на 3

от admin

Онлайн калькулятор. Сложение и вычитание матриц

Используя этот онлайн калькулятор для сложения и вычитания матриц, вы сможете очень просто и быстро найти сумму двух матриц или разность двух матриц.

Воспользовавшись онлайн калькулятором для сложения и вычитания матриц, вы получите детальное решение вашей задачи, которое позволит понять алгоритм решения задач на сложение и вычитание матриц, а также закрепить пройденный материал.

Калькулятор сложения и вычитания матриц

Очистить Размер: ×
Транспонировать Умножить на
Найти определитель Возвести в степень
Найти ранг Обратная матрица: A -1

Очистить Размер: ×
Транспонировать Умножить на
Найти определитель Возвести в степень
Найти ранг Обратная матрица: A -1

Ввод данных в калькулятор для сложения и вычитания матриц

В онлайн калькулятор вводить можно числа или дроби. Более подробно читайте в правилах ввода чисел.

Дополнительные возможности калькулятора для сложения и вычитания матриц

  • Между полями для ввода можно перемещаться нажимая клавиши , , и на клавиатуре.

Теория. Сложение и вычитание матриц.

Сложение матриц (сумма матриц) A + B есть операция вычисления матрицы C, все элементы которой равны попарной сумме всех соответствующих элементов матриц A и B, то есть каждый элемент матрицы C равен:

Вычитание матриц (разность матриц) AB есть операция вычисления матрицы C, все элементы которой равны попарной разности всех соответствующих элементов матриц A и B, то есть каждый элемент матрицы C равен

Вводить можно числа или дроби (-2.4, 5/7, . ). Более подробно читайте в правилах ввода чисел.

Как складывать матрицы различного порядка

Мы уже знаем, что матрица – это объект, который представляет собой совокупность взаимосвязанных строк (m) и столбцов (n). С ней можно проводить различные действия, от обычного вычитания до транспортирования. Разберёмся с самой простой матричной операцией – сложением.

Сложение матриц — теория

Сложение матриц – это алгоритм вычисления новой матрицы С при помощи попарного суммирования соответствующих элементов матриц А и В.

где i – номер строки, а j – номер столбца.

Сложение матриц

То есть, чтобы получить, например, элемент \(с_<11>\) , нужно сложить \(а_<11>\) и \(b_<11>\) .

Когда это возможно, можно ли складывать матрицы разной размерности

Как сложение, так и вычитание матриц возможно только в том случае, когда они равны по размеру.

Матрицы

Также подметим, что нельзя складывать матрицы с обычными целыми числами и дробями. Порядок элементов в таблице менять нельзя.

Экономический смысл сложения матриц

Матрица имеет прикладное значение, так как часто используется в экономике для систематизации информации и облегчения вычислений. К примеру, с помощью неё можно предоставить отчёт о продажах:

Экономический смысл

Пусть \(х_\) – это количество определённого товара, проданного в определённом магазине за первый год. Матрица У – отчёт о продажах за второй год. Тогда, чтобы посчитать сумму продаж за оба года, нужно сложить отчёты Х и У.

Свойства операции сложения матриц

Свойств немного, и все они легки для запоминания:

  1. Свойство коммутативности: A+ B = B + A.
  2. Свойство ассоциативности: (A+ B) + C= A + (B + C).
  3. Свойство дистрибутивности: (A+ B) * C= AC + BC.

При сложении А с нулевой матрицей 0, у которой все элементы равны нулю, исходная матрица не меняется:

При сложении А с противоположной матрицей (-А) сумма равна нулю:

Примеры с решением на нахождение суммы матриц

Задача №1

Задача

Решение

\(с_ <11>= а_ <11>+ б_ <11>= 2 + 1 = 3\)

\(с_ <22>= а_ <22>+ б_ <22>= 4 + 5 = 9\)

Решение

Задача №2

Задача 2

Решение: так как матрицы разного размера (А = 2 × 3; В = 3 × 2), данная операция невозможна.

Ответ: нет решения.

Не справляетесь с заданиями по учебе? Обращайтесь в ФениксХелп за помощью!

Сложение и вычитание матриц

Сложение матриц $ A $ и $ B $ это арифметическая операция, в результате которой, должна получаться матрица $ C $, каждый элемент которой равен сумме соответствующих элементов складываемых матриц:

Более подробно формула сложения двух матриц выглядит так:

Обратите внимание, что складывать и вычитать матрицы можно только одинаковой размерности. При сумме или разности будет получаться матрица $ C $ такой же размерности как и слагаемые (вычитаемые) матрицы $ A $ и $ B $. Если матрицы $ A $ и $ B $ отличаются друг от друга размерами, то сложение (вычитание) таких матриц будет ошибкой!

В формуле складываются матрицы 3 на 3, значит и получиться должна матрица 3 на 3.

Читать:
Как найти высоту с которой брошено тело вертикально вниз

Вычитание матриц полностью аналогично по алгоритму сложения, только знак минус. Каждый элемент искомой матрицы $ C $ получается благодаря вычитанию соответствующих элементов матриц $ A $ и $ B $:

Запишем подробную формулу вычитания двух матриц:

Стоит так же заметить, что нельзя складывать и вычитать матрицы с обычными числами, а так же с другими какими-то элементами

Будет полезно знать для дальнейших решений задач с матрицами знать свойства сложения (вычитания).

Свойства

  1. Если матрицы $ A,B,C $ одинаковые по размеру, тогда для них действует свойство ассоциативности: $$ A + (B + C) = (A + B) + C $$
  2. Для каждой матрицы существует нулевая матрица, обозначаемая $ O $, при сложении (вычитании) с которой исходная матрица не изменяется: $$ A \pm O = A $$
  3. Для каждой ненулевой матрицы $ A $ есть противоположная матрица $ (-A) $ сумма с которой обращается в нуль: $$ A + (-A) = 0 $$
  4. При сложении (вычитании) матриц допустимо свойство коммутативности, то есть матрицы $ A $ и $ B $ можно менять местами: $$ A + B = B + A $$ $$ A — B = B — A $$

Примеры решений

Сложить матрицы, затем вычесть. $ A = \begin 2&3 \\ -1& 4 \end $ и $ B = \begin 1&-3 \\ 2&5 \end $.

Первым делом проверяем матрицы на размерность. У матрицы $ A $ размерность $ 2 \times 2 $, у второй матрицы $ B $ размерность тоже $ 2 \times 2 $. Это значит, что с данными матрицами можно провести совместную операцию по сложению и вычитанию.

Напомним, что для суммы нужно выполнить попарное сложение соответствующих элементов матриц $ A \text < и >B $.

Аналогично сумме находим разность матриц с помощью замены знака «плюс» на «минус»:

Если не получается решить свою задачу, то присылайте её к нам. Мы предоставим подробное решение. Вы сможете ознакомиться с ходом вычисления и почерпнуть информацию. Это поможет своевременно получить зачёт у преподавателя!

Как обычно сначала проверяем матрицы на одинаковую размерность.

Для матрицы $ A (2\times 3) $ , а у матрицы $ B (3\times 2) $.

Видим, что размерности двух матриц не совпадают, поэтому по определению суммы и разности матриц операции провести не возможно! На этом заканчиваем решение данного примера и записываем ответ.

Действия над матрицами. Сложение и вычитание

Если у матриц совпадает количество столбцов и строк, то, считается, что у таких матриц одинаковая размерность (одинаковый порядок).

А = 1 — 2 0 4 — 2 1 и В = 10 — 2 0 — 4 — 2 1

Данные матрицы одинакового порядка, т.к. у них одинаковое количество строк и столбцов (3 строки и 2 столбца).

Сложение матриц

Матрицы одинаковой размерности можно складывать и вычитать.

А = ( α i j ) m × n и B = ( b i j ) m × n — сумма матриц. Сумма этих матриц представлена выражением С = ( с i j ) той же размерности, причем ее элементы вычисляются, как сумма соответствующих элементов исходных матриц:undefined. Сумма матриц имеет обозначение: А + B

Найти сумму матриц:

1). А = 2 — 1 3 1 , В = 12 — 1 — 3 5 ;

2). А = 2 — 1 3 1 , В = — 1 0 3 — 12 5 3

1). А + В = 2 — 1 3 1 + 12 — 1 — 3 5 = 2 + 12 — 1 + ( — 1 ) 3 + ( — 3 ) 1 + 5 = 14 — 2 0 6

2). Сложить данные матрицы нельзя, потому что они разной размерности

Свойства сложения матриц

Исходная матрица А = ( a i j ) m × n . Противоположной матрицей считается выражение — А = ( — а i j ) m × n ,где все элементы противоположны исходным.

Свойства сложения матриц:

  • А + В = В + А — коммуникативный закон сложения;
  • (А + В) + С = А + (В + С) — ассоциативный закон сложения;
  • А + 0 = 0 + А = А;
  • А + (-А) = -А + А = 0.

Вычитание матриц

Разностью матриц А = ( α i j ) m × n и B = ( b i j ) m × n является матрица С = ( с i j ) , у которой такая же размерность. Ее элементы вычисляются как сумма соответствующих элементов матриц:

А = ( a i j ) m × n и — В = ( — b i j ) m × n ; c i j = ( a i j ) + ( — b i j )

Разность матриц обозначается как А — В.

Найти разность матриц:

1). А = 2 — 1 3 1 , В = 12 — 1 — 3 5 ;

2). А = 2 — 1 3 1 , В = — 1 0 3 — 12 5 3

1). А — В = 2 — 1 3 1 — 12 — 1 — 3 5 = 2 + ( — 12 ) — 1 + ( — ( — 1 ) ) 3 + ( — ( — 3 ) ) 1 + ( — 5 ) = 2 — 12 — 1 + 1 3 + 3 1 — 5 = — 10 0 6 — 4

2).Найти разность во втором варианте невозможно, потому что матрица разно размерные.

Related Posts