Studeer met de 11 oefeningen over matrixvermenigvuldiging, allemaal met stapsgewijze resolutie, zodat je je twijfels kunt oplossen en het goed kunt doen bij examens en toelatingsexamens.
vraag 1
Vink bij de volgende matrices de optie aan die alleen mogelijke producten aangeeft.
a) CA, BA, AD
b) DB, D.C, A.D.
c) AC, DA, C.D.
d) BA, A.B, DC
e) AD, D.C., C.A.
Juiste antwoord: c) AC, D.A, C.D
A.C is mogelijk omdat het aantal kolommen in A (1) gelijk is aan het aantal rijen in C (1).
D.A is mogelijk, omdat het aantal kolommen in D (2) gelijk is aan het aantal rijen in A (2).
C.D is mogelijk omdat het aantal kolommen in C (3) gelijk is aan het aantal rijen in D (3).
vraag 2
Maak matrixproduct A. B.
Eerst moeten we controleren of het mogelijk is om de vermenigvuldiging uit te voeren.
Aangezien A een 2x3 matrix is en B een 3x2 matrix, is het mogelijk om te vermenigvuldigen, aangezien het aantal kolommen in A gelijk is aan het aantal rijen in B.
We controleerden de afmetingen van de matrix die het resultaat was van de vermenigvuldiging.
De resultaatmatrix van product A aanroepen. B van matrix C, deze heeft twee rijen en twee kolommen. Onthoud dat de resultaatmatrix van het product het aantal rijen van de eerste en het aantal kolommen van de tweede "erft".
Daarom zal matrix C van het type 2x2 zijn. Als we de generieke matrix C bouwen, hebben we:
C =
Om c11 te berekenen, vermenigvuldigen we de eerste regel van A voor de eerste kolom van B, door de vermenigvuldigde termen toe te voegen.
c11 = 3,1 + (-2,0 + 1,4 = 3 + 0 + 4 = 7
Om c12 te berekenen, vermenigvuldigen we de eerste regel van A voor de tweede kolom van B, door de vermenigvuldigde termen toe te voegen.
c12 = 3,3 + (-2).(-5) + 1,1 = 9 + 10 + 1 = 20
Om c21 te berekenen, vermenigvuldigen we de tweede regel van A voor de eerste kolom van B, de vermenigvuldigde termen optellend.
c21 = 1,1 + 5,0 + (-1).4 = 1 + 0 + (-4) = -3
Om c22 te berekenen, vermenigvuldigen we de tweede regel van A voor de tweede kolom van B, door de vermenigvuldigde termen toe te voegen.
c22 = 1,3 + 5.(-5) + (-1).1 = 3 + (-25) + (-1) = -23
Schrijven van matrix C met zijn voorwaarden.
C =
vraag 3
Los de matrixvergelijking op en bepaal de waarden van x en y.
We hebben geverifieerd dat het mogelijk is om de matrices vóór gelijkheid te vermenigvuldigen, aangezien ze van het type 2x2 en 2x1 zijn, dat wil zeggen dat het aantal kolommen in de eerste gelijk is aan het aantal rijen in de tweede. Het resultaat is de 2x1 matrix aan de rechterkant van de gelijkheid.
We vermenigvuldigen rij 1 van de eerste matrix met kolom 1 van de tweede matrix en gelijk aan 3.
-1.x + 2.y = 3
-x + 2y = 3 (vergelijking I)
We vermenigvuldigen rij 2 van de eerste matrix met kolom 1 van de tweede matrix en gelijk aan -4.
4.x + (-3).y = -4
4x - 3y = -4 (vergelijking II)
We hebben twee vergelijkingen en twee onbekenden en we kunnen een stelsel oplossen om x en y te bepalen.
Door beide zijden van vergelijking I met 4 te vermenigvuldigen en I + II op te tellen, krijgen we:
Als we y in vergelijking I substitueren en x oplossen, hebben we:
Dus we hebben
vraag 4
Gegeven het volgende lineaire systeem, associeer een matrixvergelijking.
Er zijn drie vergelijkingen en drie onbekenden.
Om een matrixvergelijking aan het systeem te koppelen, moeten we drie matrices schrijven: de coëfficiënten, de onbekenden en de onafhankelijke termen.
Coëfficiëntenmatrix
Onbekende matrix
Matrix van onafhankelijke termen
matrixvergelijking
Matrix van coëfficiënten. matrix van onbekenden = matrix van onafhankelijke termen
vraag 5
(UDESC 2019)
Gezien de matrices en wetende dat A. B = C, dus de waarde van x + y is gelijk aan:
a) 1/10
b) 33
c) 47
d) 1/20
e) 11
Correct antwoord: c) 47
Om de waarden van x en y te bepalen, lossen we de matrixvergelijking op door een systeem te verkrijgen. Bij het oplossen van het systeem krijgen we de waarden van x en y.
De matrices vermenigvuldigen:
Isoleren van x in vergelijking I
Vervanging van x in vergelijking II
overeenkomen met de noemers
Om x te bepalen, vervangen we y in vergelijking II
Dus,
x + y = 19 + 18
x + y = 47
vraag 6
(FGV 2016) Gezien de matrix en wetende dat de matrix de inverse matrix van matrix A is, kunnen we concluderen dat de matrix X, die voldoet aan de matrixvergelijking AX = B, als som van zijn elementen het getal heeft
a) 14
b) 13
c) 15
d) 12
e) 16
Correct antwoord: b) 13
Elke matrix vermenigvuldigd met zijn inverse is gelijk aan de identiteitsmatrix In.
Beide zijden van de vergelijking AX = B vermenigvuldigen met .
Het product aan de rechterkant van de vergelijking maken.
Hoe de identiteitsmatrix het neutrale element is van het matrixproduct
De som van de elementen is dus:
10 + 3 = 13
vraag 7
Bereken, gegeven de matrix die volgt op matrix A, de inverse matrix, indien aanwezig.
A is inverteerbaar, of inverteerbaar als er een vierkante matrix van dezelfde orde is die, bij vermenigvuldiging of vermenigvuldiging met A, resulteert in de identiteitsmatrix.
We zijn van plan om het bestaan, of niet, van een matrix te identificeren waarvoor:
Aangezien A een vierkante matrix van orde 2 is, moet ook bestelling 2 hebben.
Laten we de inverse matrix met zijn waarden als onbekenden schrijven.
De matrixvergelijking schrijven en het product oplossen.
Gelijkstellen van de equivalente termen aan beide zijden van de gelijkheid.
3a + 7c = 1
5a + 12c = 0
3b + 7d = 0
5b + 12d = 1
We hebben een stelsel met vier vergelijkingen en vier onbekenden. In dit geval kunnen we het systeem in tweeën splitsen. Elk met twee vergelijkingen en twee onbekenden.
het systeem oplossen
Isoleren van a in de eerste vergelijking
Substitueren van a in de tweede vergelijking.
c. vervangen
en het systeem:
Isoleren van b in de eerste vergelijking
Vervanging van b in de tweede vergelijking
Vervanging van d om b te bepalen.
Vervanging van de vastgestelde waarden in de inverse onbekende matrix
Controleren of de berekende matrix in feite de inverse matrix van A is.
Hiervoor moeten we de vermenigvuldigingen uitvoeren.
Daarom zijn breuken inverteerbaar.
vraag 8
(EsPCEx 2020) Wees de matrices . Als AB=C, dan is x+y+z gelijk aan
a) -2.
b) -1.
c) 0.
d) 1.
e) 2.
Juiste antwoord: e) 2.
Om de onbekenden x, y en z te bepalen, moeten we de matrixvergelijking uitvoeren. Als resultaat hebben we een lineair stelsel van drie vergelijkingen en drie onbekenden. Bij het oplossen van het systeem bepalen we x, y en z.
Door de gelijkheid van matrices hebben we:
Optellen van vergelijkingen I en III
Dus x = -4/2 = -2
Vervanging van x = -2 in vergelijking I en isoleren van z.
Vervanging van de waarden van x en z in vergelijking II.
Als we de waarden van x en y in vergelijking I vervangen, hebben we:
Zo moeten we:
Daarom is de som van de onbekenden gelijk aan 2.
vraag 9
(PM-ES) Over matrixvermenigvuldiging schreef Fabiana de volgende zinnen in haar notitieboekje:
Wat Fabiana zegt klopt:
a) alleen in I.
b) alleen in II.
c) alleen in III.
d) alleen in I en III.
e) alleen in I en IV
Correct antwoord: e) alleen in I en IV
Het is alleen mogelijk om matrices te vermenigvuldigen als het aantal kolommen in de eerste gelijk is aan het aantal rijen in de tweede.
Daarom is zin III al verworpen.
De matrix C heeft het aantal rijen van A en het aantal kolommen van B.
De zinnen I en IV zijn dus correct.
vraag 10
Gegeven matrix A, bepaal .
Stap 1: Bepaal .
Stap 2: Bepaal de getransponeerde matrix .
We verkrijgen de getransponeerde matrix van A door de rijen ordelijk te verwisselen voor de kolommen.
Stap 3: Los het matrixproduct op .
Daarom is het resultaat van het matrixproduct:
vraag 11
(UNICAMP 2018) De en B reële getallen zodat de matrix voldoet aan de vergelijking , op wat l is de orde 2 identiteitsmatrix. Daarom is het product: ab het is hetzelfde als
a) −2.
b) −1.
c) 1.
d) 2.
Correct antwoord: a) -2.
Stap 1: Bepaal .
Stap 2: Bepaal a. DE.
Stap 3: Bepaal b. Ik, waar ik de identiteitsmatrix is.
Stap 4: Voeg aA + bI toe.
Stap 5: Match de corresponderende termen in.
Stap 6: Los het systeem op door a te isoleren in vergelijking I.
Substitueren in vergelijking II.
De waarde van b. vervangen
Stap 7: voer de vermenigvuldiging a.b uit.
leer meer over Matrix vermenigvuldiging.
Mogelijk bent u geïnteresseerd in:
Matrices - Oefeningen
matrices
Matrices en determinanten
Soorten matrices