Identity matrix: มันคืออะไร, คุณสมบัติ, สรุป

เมทริกซ์เอกลักษณ์ เป็นชนิดพิเศษของ สำนักงานใหญ่. เรารู้ว่าเป็นเมทริกซ์เอกลักษณ์ I เมทริกซ์กำลังสองของลำดับ n ที่มีพจน์ทั้งหมดบนเส้นทแยงมุมเท่ากับ 1 และพจน์ที่ไม่อยู่ในเส้นทแยงมุมหลักเท่ากับ 0 เมทริกซ์เอกลักษณ์ถือเป็นองค์ประกอบที่เป็นกลางของการคูณ กล่าวคือ ถ้าเราคูณเมทริกซ์ โดยเมทริกซ์เอกลักษณ์เราพบว่าเป็นผลจากเมทริกซ์เอง .

ดูเพิ่มเติม: ดีเทอร์มิแนนต์ของเมทริกซ์คืออะไร?

หัวข้อของบทความนี้

  • 1 - สรุปเกี่ยวกับเมทริกซ์เอกลักษณ์
  • 2 - เมทริกซ์เอกลักษณ์คืออะไร?
    • ? ประเภทเมทริกซ์เอกลักษณ์
  • 3 - คุณสมบัติของเมทริกซ์เอกลักษณ์
  • 4 - การคูณเมทริกซ์เอกลักษณ์
  • 5 - แบบฝึกหัดแก้ไขบนเมทริกซ์เอกลักษณ์

สรุปเกี่ยวกับเมทริกซ์เอกลักษณ์

  • เมทริกซ์เอกลักษณ์คือเมทริกซ์สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีองค์ประกอบในแนวทแยงหลักเท่ากับ 1 และมีองค์ประกอบอื่นเท่ากับ 0

  • มีเมทริกซ์เอกลักษณ์ของคำสั่งซื้อที่แตกต่างกัน เราเป็นตัวแทนของเมทริกซ์เอกลักษณ์ของการสั่งซื้อ โดย I.

  • เมทริกซ์เอกลักษณ์เป็นองค์ประกอบที่เป็นกลางของการคูณเมทริกซ์ นั่นคือ \( A\cdot I_n=A.\)

  • ผลคูณของเมทริกซ์กำลังสองและเมทริกซ์ผกผันคือเมทริกซ์เอกลักษณ์

เมทริกซ์เอกลักษณ์คืออะไร?

เมทริกซ์เอกลักษณ์คือ a

เมทริกซ์สี่เหลี่ยมชนิดพิเศษ. เมทริกซ์สี่เหลี่ยมเรียกว่าเมทริกซ์เอกลักษณ์หากมีองค์ประกอบทั้งหมดบนเส้นทแยงมุมหลักเท่ากับ 1 และองค์ประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดเท่ากับ 0 จากนั้นในทุกเมทริกซ์เอกลักษณ์:

ประเภทเมทริกซ์เอกลักษณ์

มีเมทริกซ์เอกลักษณ์ของคำสั่งซื้อที่แตกต่างกัน การสั่งซื้อสินค้า แสดงโดย I. มาดูเมทริกซ์ของคำสั่งอื่นๆ ด้านล่างกัน

  • สั่งซื้อ 1 เมทริกซ์เอกลักษณ์:

\(I_1=\left[1\right]\)

  • สั่งซื้อ 2 เมทริกซ์เอกลักษณ์:

\(I_2=\left[\begin{matrix}1&0\\0&1\\\end{matrix}\right]\)

  • สั่งซื้อ 3 เมทริกซ์เอกลักษณ์:

\(I_3=\left[\begin{matrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\\\end{matrix}\right]\)

  • สั่งซื้อ 4 เมทริกซ์เอกลักษณ์:

\(I_4=\left[\begin{matrix}1&0&0&0\\0&1&0&0\\0&0&1&0\\0&0&0&1\\\end{matrix}\right]\)

  • สั่งซื้อ 5 เมทริกซ์เอกลักษณ์:

\(I_5=\left[\begin{matrix}1&0&0&0&0\\0&1&0&0&0&0\\0&0&1&0&0\\0&0&0&1&0\\0&0&0&0&1\\\end{matrix}\right]\)

เราสามารถเขียนเมทริกซ์เอกลักษณ์ของคำสั่งที่แตกต่างกันได้

อย่าหยุดตอนนี้... มีเพิ่มเติมหลังจากการประชาสัมพันธ์ ;)

คุณสมบัติเมทริกซ์เอกลักษณ์

เมทริกซ์เอกลักษณ์มีคุณสมบัติที่สำคัญ เนื่องจากเป็นองค์ประกอบที่เป็นกลางของการคูณระหว่างเมทริกซ์ นี่หมายความว่า เมทริกซ์ใด ๆ คูณด้วยเมทริกซ์เอกลักษณ์จะเท่ากับตัวมันเอง. ดังนั้น เมื่อพิจารณาจากเมทริกซ์ M ของลำดับ ,เรามี:

\(I_n\cdot M=M\cdot I_n=M\)

คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการของเมทริกซ์เอกลักษณ์ก็คือ ผลคูณของเมทริกซ์กำลังสองและของมัน เมทริกซ์ผกผัน คือเมทริกซ์เอกลักษณ์. กำหนดตารางเมทริกซ์ M ลำดับ , ผลคูณของ M โดยผกผันถูกกำหนดโดย:

\(M\cdot M^{-1}=I_n\)

อ่านด้วย: เมทริกซ์สามเหลี่ยมคืออะไร?

การคูณเมทริกซ์เอกลักษณ์

เมื่อเราคูณเมทริกซ์ M ด้วยเมทริกซ์เอกลักษณ์ของลำดับ เราจะได้เมทริกซ์ M เป็นผลลัพธ์ ลองดูตัวอย่างผลคูณของเมทริกซ์ M ของออเดอร์ 2 คูณด้วยเมทริกซ์เอกลักษณ์ของออเดอร์ 2 ด้านล่าง

\(A\ =\ \left(\begin{matrix}a_{11}&a_{12}\\a_{21}&a_{22}\\\end{matrix}\right) \) มันคือ \(I_n=\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\\\end{matrix}\right)\)

สมมติว่า:

\(A\cdot I_n=B\)

เรามี:

\(B\ =\left(\begin{matrix}b_{11}&b_{12}\\b_{21}&b_{22}\\\end{matrix}\right)\)

ดังนั้นผลคูณของ A by \(ใน\) มันจะเป็น:

\(b_{11}=1\cdot a_{11}\cdot1+0\cdot a_{12}=a_{11}\)

\(b_{12}=0\cdot a_{11}+1\cdot a_{12}=a_{12}\)

\(b_{21}=1\cdot a_{21}+0\cdot a_{22}=a_{21}\)

\(b_{22}=0\cdot a_{21}+1\cdot a_{22}=a_{22}\)

โปรดทราบว่าเงื่อนไขของเมทริกซ์ B เหมือนกับเงื่อนไขของเมทริกซ์ A นั่นคือ:

\(A\cdot I_n=\left[\begin{matrix}a_{11}&a_{12}\\a_{21}&a_{22}\\\end{matrix}\right]=A\)

  • ตัวอย่าง:

สิ่งมีชีวิต เมทริกซ์ \(M=\ \left[\begin{matrix}1&4&0\\2&5&3\\-3\ &-2&1\\\end{matrix}\right]\)ให้คำนวณผลคูณระหว่างเมทริกซ์ และเมทริกซ์ \(I_3\).

ปณิธาน:

ดำเนินการคูณ เรามี:

\(M\cdot I_3=\left[\begin{matrix}1&4&0\\2&5&3\\-3\ &-2&1\\\end{matrix}\right]\cdot\left[\begin{matrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\\\end{matrix}\right]\)

\(M\cdot I_3=\left[\begin{matrix}1\ \cdot\ 1\ +\ 0\ \cdot\ 4\ +\ 0\ \cdot\ 0&1\cdot0\ +\ 4\ \cdot\ 1\ +\ 0\cdot\ 0&1\cdot0+4\cdot0+0\cdot1\\2\cdot\ 1\ +\ 5\ \cdot\ 0\ +\ 3\ \cdot\ 0&2\ \cdot\ 0\ +\ 5\cdot1+3\cdot0&2\cdot0+5\cdot0+3\cdot1\\-3\cdot1+\left(-2\right)\cdot0+1\cdot0&-3\cdot0+\left(-2\right)\cdot1+1\cdot0&-3\cdot0+\left(-2\right)\cdot0+1\cdot 1\\\end{matrix}\right ]\)

\(M\cdot I_3=\left[\begin{matrix}1&4&0\\2&5&3\\-3\ &-2&1\\\end{matrix}\right]\)

แบบฝึกหัดเรื่อง Identity Matrix

คำถามที่ 1

มีเมทริกซ์กำลังสองของลำดับที่ 3 ซึ่งถูกกำหนดโดย \(a_{ij}=1 \) เมื่อไร \(i=j\) มันคือ \(a_{ij}=0\) มันคือ เมื่อไร \(ฉัน\neq j\). เมทริกซ์นี้มีลักษณะดังนี้:

ก) \( \left[\begin{matrix}1&1&1\\1&1&1\\1&1&1\\\end{matrix}\right]\)

ข) \( \left[\begin{matrix}0&0&1\\0&1&0\\1&0&0\\\end{matrix}\right]\)

ว) \( \left[\begin{matrix}0&1&1\\0&0&1\\0&0&1\\\end{matrix}\right]\)

ง) \( \left[\begin{matrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\\\end{matrix}\right]\)

และ) \( \left[\begin{matrix}1&0&0\\1&1&0\\1&1&1\\\end{matrix}\right]\)

ปณิธาน:

ทางเลือก D

การวิเคราะห์เมทริกซ์ เรามี:

\(a_{12}=a_{13}=a_{21}=a_{23}=a_{31}=a_{32}=0\)

\(a_{11}=a_{22}=a_{33}=1\)

ดังนั้น เมทริกซ์จะเท่ากับ:

\(\left[\begin{matrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\\\end{matrix}\right]\)

คำถามที่ 2

(UEMG) ถ้าเมทริกซ์ผกผันของ \(A=\left[\begin{matrix}2&3\\3&x\\\end{matrix}\right]\) é \( \left[\begin{matrix}5&-3\\-3&2\\\end{matrix}\right]\), ค่าของ x คือ:

ก) 5

ข) 6

ค) 7

ง) 9

ปณิธาน:

ทางเลือก ก

เมื่อคูณเมทริกซ์ เรารู้ว่าผลคูณของเมทริกซ์นั้นเท่ากับเมทริกซ์เอกลักษณ์ การคำนวณผลคูณของแถวที่สองของเมทริกซ์ด้วยคอลัมน์แรกของอินเวอร์ส เราได้:

\(3\cdot5+x\cdot\left(-3\right)=0\)

\(15-3x=0\)

\(-\ 3x=0-15\ \)

\(-\ 3x=-\ 15\)

\(x=\frac{-15}{-3}\)

\(x=5\ \)

โดย Raul Rodrigues de Oliveira
ครูคณิตศาสตร์

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่? ดู:

โอลิเวร่า, ราอูล โรดริเกซ เด. "เมทริกซ์เอกลักษณ์"; โรงเรียนบราซิล. มีอยู่ใน: https://brasilescola.uol.com.br/matematica/matriz-identidade.htm. เข้าถึงเมื่อ 20 กรกฎาคม 2566

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้เมทริกซ์เป็นข้อเท็จจริงที่สำคัญเพื่อไม่ให้ถูกทิ้งไว้ในการสอบเข้า การใช้เมทริกซ์ในการสอบเข้าดำเนินการโดยเชื่อมโยงแนวคิดของเมทริกซ์หลาย ๆ ข้อเข้าด้วยกันในคำถามเดียว

เรียนรู้วิธีคำนวณดีเทอร์มิแนนต์ของเมทริกซ์กำลังสองของลำดับที่ 1, 2 และ 3 เรียนรู้วิธีใช้กฎของ Sarrus รู้คุณสมบัติของดีเทอร์มิแนนต์.

ทำความเข้าใจที่นี่เกี่ยวกับคำจำกัดความและการทำให้เป็นทางการของโครงสร้างเมทริกซ์ ดูวิธีใช้งานองค์ประกอบและเมทริกซ์ประเภทต่างๆ

คลิกที่นี่และเรียนรู้ว่าเมทริกซ์สมมาตรคืออะไร รู้จักคุณสมบัติของมันและค้นพบว่ามันแตกต่างจากเมทริกซ์แอนติสมมาตรอย่างไร

ทำความเข้าใจว่าเมทริกซ์ทรานสโพสคืออะไร. รู้คุณสมบัติของเมทริกซ์ทรานสโพส. เรียนรู้วิธีหาเมทริกซ์ทรานสโพสของเมทริกซ์ที่กำหนด

เรียนรู้การคำนวณการคูณระหว่างสองเมทริกซ์ รวมถึงรู้ว่าเมทริกซ์เอกลักษณ์คืออะไรและเมทริกซ์ผกผันคืออะไร

รู้จักกฎของแครมเมอร์ เรียนรู้การใช้กฎของแครมเมอร์เพื่อค้นหาคำตอบของระบบเชิงเส้น ดูตัวอย่างการทำงานของกฎของแครมเมอร์

คุณรู้จักกฎซาร์รัสหรือไม่? เรียนรู้วิธีใช้วิธีนี้เพื่อหาดีเทอร์มีแนนต์ของเมทริกซ์ 3x3

หดหนี

คำสแลงที่ดัดแปลงมาจากภาษาอังกฤษใช้เพื่อระบุคนที่ถูกมองว่าไม่มีรสนิยม น่าอับอาย ล้าสมัย และไม่ทันสมัย

ความหลากหลายทางระบบประสาท

เป็นคำที่ Judy Singer เป็นผู้ประกาศเกียรติคุณ ใช้เพื่ออธิบายพฤติกรรมต่างๆ ของจิตใจมนุษย์

PL จากข่าวปลอม

หรือที่เรียกว่า PL2660 เป็นร่างกฎหมายที่กำหนดกลไกในการควบคุมเครือข่ายสังคมในบราซิล

5 วิธีเรียนภูมิศาสตร์โดยไม่ต้องอ่านหนังสือ: หาคำตอบว่าเล่มไหน

คุณสามารถเรียนภูมิศาสตร์โดยไม่ต้องอ่านหนังสือได้หรือไม่? นี่เป็นวิทยาศาสตร์ที่ใกล้เคียงที่สุดกับช...

read more
ประเทศด้อยพัฒนา: มันคืออะไรและตัวอย่าง

ประเทศด้อยพัฒนา: มันคืออะไรและตัวอย่าง

ประเทศด้อยพัฒนาคือกลุ่มที่มีประสิทธิภาพต่ำในตัวชี้วัดทางสังคมและรายได้ พวกเขายังมีลักษณะเศรษฐกิจท...

read more
ที่ [@]: มันคืออะไรและหมายความว่าอย่างไร?

ที่ [@]: มันคืออะไรและหมายความว่าอย่างไร?

ป้ายแอท [@]เป็นสัญลักษณ์กราฟิกที่รู้จักกันเป็นอย่างดีในการเป็นส่วนหนึ่งของที่อยู่อีเมล ซึ่งบ่งชี้...

read more