תרגיל

הוכיחו כי לכי מטריצות מאותו גודל מתקיים

פתרון

נראה כי , בפרט נסיק כי

יהא כלומר ניתן לכתוב

תרגיל

יהיו נסמן

נתון כי

הוכיחו כי קיימים וקטורים המקיים

פתרון

נשים לב שהוקטורים המקיימים הם החיתוך של ו

איכשהו רוצים שנראה כי

כי כל איבר במרחב דו מימדי ניתן לרשום באופן יחיד כצירוף לינארי של שני איברי בסיס, אז יש אפשרויות למקדמי הצירוף

ממשפט המימדים

משפט שלמדנו
מימד מרחב הפתרונות של מערכת הומוגנית הוא מספר דרגות החופש
לפי זה נראה ש ו
סה”כ

עוברים למטריצות הפיכות

תרגיל

תהא מטריצה הפיכה וסימטרית
הוכיחו כי סימטרית

פתרון

הרעיון הוא לראות ש

טאדא

תרגיל

יהיו הפיכות מאותו גודל. הוכיחו כי קיימת הפיכה כך ש (ראינו בהרצאה)

פתרון

קראנו ל כי אנחנו יכולים
הפיכה כי היא מכפלה של מטריצות הפיכות

תרגיל

תהא נניח כי

הראו כי הפיכה

פתרון

מצאנו מטריצה, שכאשר מכפילים אותה ב (או הפוך, סיימ שיט) מקבלים את מטריצה היחידה.
על כן המטריצה הזו היא , אזי קיימת. לכן הפיכה

מסקנה מעניינת ומשונה, לא יותר מדי רלוונטי כרגע

מאפסת פולינום עם מקדם חופשי שאינו אם ורק אם הפיכה

טענה מהכיתה

הפיכה שקולת שורה למטריצת היחידה.
כלומר קיימות
בתכלס, היא המטריצה ההופכית של . נוכל לכתוב

הוספנו את מטריצת היחידה מימין כדי שיהיה לנו משהו לעבוד איתו (יותר נכון, לעבוד עליו)

תרגיל

חשבו הופכית ל

פתרון

נדרג של הביוקר

ולכן

תרגיל

פתרו את מערכת המשוואות הלינארית

פתרון

וזה כי הפיכה חושרמווטה, תבדקו אותי ( זה גם נראה כמו המטריצה מהתרגיל הקודם. בדוק)

תרגיל

א.
כתבו את המטריצה הבאה כמכפלת מטריצות אלמנטריות

ב.
חשבו את

פתרון

א.
נדרג

נכתוב עכשיו את הדירוג הנ”ל ככפולת מטריצות אלמנטריות

חשובבבב

שימו לב!!!
את כפל המטריצות כותבים בסדר ההפוך מסדר הדירוג, כלומר הדירוג הראשון נמצא הכי מימין

עכשיו נכפול את הכל (משמאל) בהופכי של המטריצות האלמנטריות (הפעולות ההפוכות לפעולות שהן מייצגות)

שימו לב

הסדר הוא הפוך, כלומר הסדר המקורי

וואי וואי הרבה דברים חשובים

ההופכי של מכפלת מטריצות היא מכפלת ההופכיות שלהן בסדר הפוך, ראינו את זה בכאן (זה קישור, תלחצו)

משפט השקולים

משפט השקולים

תהא . הבאים שקולים

  1. הפיכה משמאל
  2. הפיכה מימין
  3. הפיכה
  4. עמודות פורשות את
  5. שורות פורשות את
  6. עמודות בת”ל
  7. שורות בת”ל
  8. עמודות בסיס
  9. שורות בסיס
  10. לממ”ל ההומוגנית יש רק את הפתרון הטריוויאלי
  11. לממ”ל יש פיתרון יחיד לכל
  12. שקולת שורה למטריצת היחידה
  13. מכפלת מטריצות אלמנטריות
  14. קיים פולינום עם מקדם חופשי שונה מ- כך ש שווה למטריצת ה-.
Link to original

תרגול

מצאו עבור אילו ערכי , המטריצה הבאה אינה הפיכה

פתרון

הפיכה שורותיה בת”ל
מדרגים מדרגים מדרגים (אפילו לא לאנונית, מה תעשו לי)

ערכי חשודים,
מתאפסת שורה
ולכן הפיכה

תרגיל

הוכיחו הפריכו ושיט

א

אם הפיכות מאותו גודל אז הפיכה

ב

אם מטריצה הפיכה אז מטריצה הפיכה

ג

אם הפיכה, ריבועיות. אז הפיכה

ד

אם , וגם אזי לא הפיכה

ה

תהא ריבועית לא הפיכה. אז קיימת מאותו גודל כך ש-

ו

אם בת”ל, הפיכה אז בת”ל

פתרון

א

לא נכון. למשל
הפיכות אבל
בתכלס פשוט צריך למצוא שתיים שהחיבור שלהן יצור שורות תלויות לינארית

ב

לא נכון

נראה כי

יש כאן gotcha חשוב, הידיעה ש הפיכה אזי הפיכה תלוי בזה ש ו ריבועיות

ג

נכון, דא
נראה כי שתיהן הפיכות. בגלל שאנחנו עם מכפלה הראש הולך לדרגה.
נקרא לסדר של ו

כלומר המינימום של הדרגות שלהן קטן-שווה ל, וגם גדול-שווה ל. כלומר שווה ל.
הדרגה של שתיהן שווה ל לכן לפי משפט השקולים הגדול והמפחיד, שתיהן הפיכות

מכיוון ששתיהן הפיכות, הפיכה גם היא

ד

נכון
היא
הפיכה אמ”מ הדרגה של תהיה שווה ל
אבללל

הדרגה של קטנה או שווה ל-, בנוסף . לכן הדרגה לעולם לא תהיה

ה

נכון!

לא הפיכה ולכן קיים כך ש
נגדיר

כלומר מטריצה שכל עמודה שלה היא הוקטור
בנוסף ולכן

ו

נכון
ניקח קומבינציה לינארית שמתאפסת

צ”ל לכל
נוציא את באמצעות חוק הפילוג על כפל מטריצות

נכפיל משמאל ב

אבל בת”ל. לכן לכן בהכרח