More Related Content Similar to เมทริกซ์.pdf (20) เมทริกซ์.pdf2. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 2 เรื่อง เมทริกซ์
แถวที่ 1
แถวที่ 2
แถวที่ m
หลักที่ 1 หลักที่ 2 หลักที่ n
เมทริกซ์และดีเทอร์มินันต์
(Matrix and Determinant)
ใบความรู้ที่ 1 ความหมายและสัญลักษณ์ของเมทริกซ์
ความหมายและสัญลักษณ์ของเมทริกซ์
บทนิยาม เมทริกซ์ (Martix) คือ กลุ่มของจานวนที่เรียงเป็นรูปสี่เหลี่ยมมุมฉาก
โดยที่แต่ละแถวมีจานวนเท่าๆ กัน และอยู่ภายในเครื่องหมาย [ ] หรือ ( ) ก็ได้
A =
n
m
mn
n2
m1
2n
22
21
1n
12
11
a
a
a
a
a
a
a
a
a
แต่ละจานวนในเครื่องหมาย [ ] ว่า สมาชิกของเมทริกซ์
ตัวเลขที่เรียงกันในแนวนอน เรียกว่า แถว (Row)
ตัวเลขที่เรียงกันในแนวตั้ง เรียกว่า หลัก (Column)
เรียกเมทริกซ์ที่มี m แถว n หลัก ว่า เมทริกซ์มีมิติ m n หรือ m n เมทริกซ์
ij
a คือ สมาชิกของเมทริกซ์ A ซึ่งอยู่ในแถวที่ i หลักที่ j
ตัวอย่างที่ 1 จากเมทริกซ์ที่กาหนดให้ จงหา มิติของเมทริกซ์และบอกสมาชิกแต่ละตัว
1) A =
6
4
2
5
3
1
วิธีทา มิติของเมทริกซ์ A เท่ากับ 2 3
มีสมาชิก คือ 1
a11 , 3
a12
, 5
a13 ,
2
a21 , 4
a22 , 6
a23
2) B =
7
0
9
3
4
2
…………………………………………….
…………………………………………….
…………………………………………….
…………………………………………….
3. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 3 เรื่อง เมทริกซ์
ตัวอย่างที่ 2 กาหนด A =
9
5
4 , B =
8
7
6
และ C =
4
3
2
1
จงหา
1) 22
11
11 3c
b
2a
= ……………………………………………………………….
2)
21
13
11
11 b
2a
c
a
= ……………………………………………………………….
การเท่ากันของเมทริกซ์
บทนิยาม ถ้า A = [ ij
a ] n
m และ B = [ ij
b ] n
m
A = B ก็ต่อเมื่อ ij
a = ij
b หมายความว่า A = B ก็ต่อเมื่อ A และ B มีมิติเท่ากัน
และสมาชิกของ A และ B ในตาแหน่งเดียวกันมีค่าเท่ากัน
ตัวอย่างที่ 3 จงพิจารณาว่าเมทริกซ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้เท่ากันหรือไม่
1)
3
1
0
2
=
3
1
0
2
2)
6
4
5
3
…..…..
3
2
1
3
1
5
2
1
3)
9
2
4
7
1
6
3
0
5
…..….
9
2
4
7
1
6
3
0
5
ตัวอย่างที่ 4 ถ้าเมทริกซ์ที่กาหนดให้เป็นเมทริกซ์ที่เท่ากัน จงหาค่า x และ y
1)
0
3
1
x
=
y
3
1
4
x = – 4 , y = 0
2)
5
2
3
1
x
=
5
2
2
6 y
…………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………….
4. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 4 เรื่อง เมทริกซ์
3)
8
6
1
2
5
1
0
1
2
1
2
x
x
=
8
6
5
5
1
0
1
2
3
x
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
4)
6
0
5
x
4
1
x3
=
6
1
x
5
1
4
0
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
5. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 5 เรื่อง เมทริกซ์
ใบกิจกรรมที่ 1 ความหมายและสัญลักษณ์ของเมทริกซ์
จงตอบคาถามต่อไปนี้
1. ถ้า A =
9
2
6
1
0
3
4
5
และ B =
7
9
8
2
4
6
1) มิติของ A = …….……….. มิติของ B = …………………
2) จานวนสมาชิกของ A เท่ากับ ................. จานวนสมาชิกของ B เท่ากับ .................
3) 11
a = …….…. 14
a = …………. 22
a = ……..….. 23
a = ……..…...
21
b = …….…. 22
b = ……...…. 12
b = ….….…. 32
b = …….…..
2. จงพิจารณาว่าเมทริกซ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้เท่ากันหรือไม่ เพราะเหตุใด
1)
0
0
0
0
กับ
0
0
0
0
0
0
0
0
0
....................................................................................
2)
4
0
3
0
กับ
4
3
....................................................................................
3. ถ้าเมทริกซ์ที่กาหนดให้เป็นเมทริกซ์ที่เท่ากัน จงหาค่า x และ y
1)
6
5
x
1
3
y
=
6
4
1
9
....................................................................................
....................................................................................
2)
2
y
2
3
x
=
2x
2
3
y
....................................................................................
....................................................................................
....................................................................................
3)
2x
y
y
x
=
8
1
....................................................................................
....................................................................................
....................................................................................
6. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 6 เรื่อง เมทริกซ์
แบบฝึกทักษะที่ 1
1. ให้ A =
5
7
2
6
4
7
6
5
2
1
4
3
1.1 จงบอกมิติของเมทริกซ์ A 1.2 จงเขียนสมาชิกในแถวที่สอง
1.3 จงเขียนสมาชิกในหลักที่สาม 1.4 จงหาค่าของ 13
a , 23
a และ 34
a
2. ให้ B =
1
0
0
0
1
0
0
0
1
จงหาสิ่งต่างๆ ต่อไปนี้ของเมทริกซ์
2.1 มิติ 2.2 สมาชิกในแถวที่สอง
2.3 สมาชิกในหลักที่สอง 2.4 12
b
2.5 สาหรับ 0
bij , i และ j มีความสัมพันธ์กันอย่างไร
2.6 สาหรับ 0
bij , i และ j มีความสัมพันธ์กันอย่างไร
3. จงบอกจานวนสมาชิกของเมทริกซ์ที่มีมิติตามที่กาหนดให้ในแต่ละข้อต่อไปนี้
3.1 2 2 เมทริกซ์ 3.2 3 5 เมทริกซ์
3.3 m n เมทริกซ์ 3.4 n n เมทริกซ์
4. จงหาค่าของตัวแปรที่ทาให้สมการเมทริกซ์ที่กาหนดให้ในแต่ละข้อเป็นจริง
4.1
1
3
y
x =
y
3
0
4.2
x
4
1
3
2
y
1
x
=
3
4
y
3
3
4
4.3
1
4
2x
2
0
1
x
y
1
3
=
1
4
6
1
0
4
x
1
3
y
4.4
2
2y
2x
3
y
x
=
2
1
3
2
5. ถ้า x2
– x + 1 = 0 แล้วเมทริกซ์ต่อไปนี้เท่ากันหรือไม่
x
0
x
x
x 2
2
,
1
x
0
0
1
x
2
7. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 7 เรื่อง เมทริกซ์
เมทริกซ์บางชนิดที่ควรรู้
1. เมทริกซ์จัตุรัส (Square matrix)
เมทริกซ์ A = [aij]mn จะเป็นเมทริกซ์จัตุรัส ก็ต่อเมื่อ m = n
แสดงว่า เมทริกซ์จัตุรัส คือ เมทริกซ์ที่มีจานวนแถวเท่ากับจานวนหลัก
ถ้า A = [aij]mn เป็นเมทริกซ์จัตุรัสแล้ว เส้นทแยงมุมที่ลากจากมุมบนซ้ายมือมายังมุมล่าขวามือ
จะผ่านสมาชิก a11 , a22 , a33 , … , amn เส้นทแยงมุมนี้ เรียกว่า เส้นทแยงมุมหลัก (main diagonal)
ตัวอย่าง เมทริกซ์จัตุรัส
8
9
2
5
1
5
1
3
2
3
5
4
7
1
2
0
2. เมทริกซ์ศูนย์ (Zero matrix)
ถ้า A = [aij]mn เราจะเรียก A ว่าเป็นเมทริกซ์ศูนย์ ก็ต่อเมื่อ aij = 0
เมื่อ i = 1, 2, 3, … , m และ j = 1, 2, 3, … , n
กล่าวอย่างง่ายๆ ว่า เมทริกซ์ศูนย์เป็นเมทริกซ์ที่มีสมาชิกทุกตัวเท่ากับศูนย์
ถ้า A เป็นเมทริกซ์ศูนย์ที่มีมิติ n
m เราจะใช้สัญลักษณ์แทน A ดังนี้
A = 0 n
m หรือ A = 0
ตัวอย่าง เมทริกซ์ศูนย์ที่มีมิติ 2
2 คือ
0
0
0
0
, เมทริกซ์ศูนย์ที่มีมิติ 3
3 คือ
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3. เมทริกซ์เอกลักษณ์ (Identity matrix)
ถ้า A = [aij]mn เป็นเมทริกซ์จัตุรัสแล้ว เราจะเรียก A ว่าเป็น เมทริกซ์เอกลักษณ์ มิติ n
n
ก็ต่อเมื่อ aij =
j
i
เมื่อ
j
i
มื่อ
เ
0
1
ใช้สัญลักษณ์ In แทนเมทริกซ์เอกลักษณ์ที่มีมิติ n
n
ตัวอย่าง I2 =
1
0
0
1
, I3 =
1
0
0
0
1
0
0
0
1
เส้นทแยงมุมหลัก
8. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 8 เรื่อง เมทริกซ์
ใบความรู้ที่ 2 การบวกและการลบเมทริกซ์
การบวกและการลบเมทริกซ์
บทนิยาม ถ้าเมทริกซ์ A = [ ij
a ] n
m และ B = [ ij
b ] n
m
1. A + B = [ ij
a + ij
b ] n
m
2. A – B = [ ij
a – ij
b ] n
m
ข้อสังเกต
เมทริกซ์ A และ B จะบวกและลบกันได้ก็ต่อเมื่อ
1. A และ B ต้องมีมิติเท่ากัน
2. ให้นาสมาชิกในตาแหน่งเดียวกันมาบวกกัน
3. ผลลัพธ์จะมีมิติเท่าเดิม
ในกรณีที่ A – A จะได้เมทริกซ์ใหม่ที่มีสมาชิกทุกตัวเป็นศูนย์และใช้สัญลักษณ์ 0 แทน เมทริกซ์ศูนย์
สมบัติการบวกเมทริกซ์
ให้ A , B , C เป็น mn เมทริกซ์
1. สมบัติปิดการบวก (A + B เป็น mn เมทริกซ์)
2. สมบัติการสลับที่การบวก (A + B = B + A)
3. สมบัติการเปลี่ยนกลุ่มการบวก ((A + B) + C = A + (B + C))
4. สมบัติการมีเอกลักษณ์การบวก (A + 0 = A = 0 + A)
เรียก 0 ว่าเป็น เอกลักษณ์การบวก
5. สมบัติการมีอินเวอร์สการบวกของ A คือ –A (A + (–A) = 0 = (–A) + A)
ตัวอย่าง จงหาผลลัพธ์ของเมทริกซ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้
1)
5
3
0
4
2
1
–
4
5
1
3
1
1
=
)
4
(
5
)
5
(
3
1
0
3
4
1
2
1
1
=
1
2
1
1
1
0
2)
1
0
5
2
+
6
5
0
3
= ……………………………………….……………………
9. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 9 เรื่อง เมทริกซ์
ใบกิจกรรมที่ 2 การบวกและการลบเมทริกซ์
1. กาหนด A =
3
4
1
2
, B =
4
4
4
4
และ C =
1
0
0
1
จงหาคาตอบในแต่ละข้อ
1) (A + B) + C = ……………………………………………………………………………….…………..….
………………………………………………………………………………….…..……….
………………………………………………………………………………….…..……….
2) A – (B – C) = ……………………………………………………………………………….…………..….
………………………………………………………………………………….…..……….
………………………………………………………………………………….…..……….
3) A – (B + C) = ……………………………………………………………………………….…………..….
………………………………………………………………………………….…..……….
………………………………………………………………………………….…..……….
4) A + (B – C) = ……………………………………………………………………………….…………..….
………………………………………………………………………………….…..……….
………………………………………………………………………………….…..……….
2. จงหาเมทริกซ์ X ในแต่ละข้อต่อไปนี้
1)
2
8
3
4
+
3
1
4
2
+ X =
5
2
4
1
…………………………………………………………………………………………….…………………….
…………………………………………………………………………………………….…………………….
…………………………………………………………………………………………….…………………….
…………………………………………………………………………………………….…………………….
…………………………………………………………………………………………….…………………….
2)
0
1
1
2
2
0
3
1
2
+ X =
1
1
3
1
5
8
3
0
2
…………………………………………………………………………………………….…………………….
…………………………………………………………………………………………….…………………….
…………………………………………………………………………………………….…………………….
…………………………………………………………………………………………….…………………….
…………………………………………………………………………………………….…………………….
10. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 10 เรื่อง เมทริกซ์
3. กาหนด A =
6
4
5
3
จงหาเมทริกซ์ X ในแต่ละข้อต่อไปนี้
1) A + X = A
…………………………………..……………………………………………………………………………….
…………………………………..……………………………………………………………………………….
…………………………………..……………………………………………………………………………….
2) A – X = A
…………………………………..……………………………………………………………………………….
…………………………………..……………………………………………………………………………….
…………………………………..……………………………………………………………………………….
3) A + X = 0
…………………………………..……………………………………………………………………………….
…………………………………..……………………………………………………………………………….
…………………………………..……………………………………………………………………………….
4) A – X =
5
0
4
2
…………………………………..……………………………………………………………………………….
…………………………………..……………………………………………………………………………….
…………………………………..……………………………………………………………………………….
5) A + X =
1
0
0
1
…………………………………..……………………………………………………………………………….
…………………………………..……………………………………………………………………………….
…………………………………..……………………………………………………………………………….
11. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 11 เรื่อง เมทริกซ์
แบบฝึกทักษะที่ 2
1. จงพิจารณาว่าเมทริกซ์ที่กาหนดให้ในแต่ละข้อต่อไปนี้บวกกันได้หรือไม่ ถ้าบวกกันได้จงหาผลบวก
1.1
2
5
3
1
,
4
3
5
2
1.2
2
1
3
5
7
0
,
2
1
3
2
1.3
5
6
1
,
8
7
2
1.4
0
3
1
9
7
2
3
5
1
,
3
4
1
0
1
2
4
6
2
2. กาหนด A =
5
3
4
1
, B =
2
3
1
0
และ C =
5
0
1
2
2.1 จงหา (A + B) + C
2.2 จงหา A + (B + C)
2.3 จงพิจารณาว่า (A + B) + C และ A + (B + C) เท่ากันหรือไม่
3. ถ้า A เป็น 34 เมทริกซ์ และ B เป็น 43 เมทริกซ์ จะหา A + B ได้หรือไม่
4. ถ้า A =
3
4
2
2
จงหาเมทริกซ์ที่บวกกับ A แล้วได้
4.1 A
4.2 0
4.3
1
0
0
1
4.4
5
1
2
1
2
12. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 12 เรื่อง เมทริกซ์
ใบความรู้ที่ 3 การคูณเมทริกซ์
การคูณเมทริกซ์ด้วยจานวนจริง
บทนิยาม ถ้า A = [ ij
a ] n
m และ c เป็นจานวนจริง แล้ว cA = [ ij
ca ] n
m
หลักการ เมื่อเอาจานวนจริง c คูณสมาชิกทุกตัว ผลลัพธ์จะมีมิติเท่าเดิม
สมบัติการคูณเมทริกซ์ด้วยจานวนจริง
ถ้า c , d เป็นจานวนจริงใด ๆ A และ B เป็น mn เมทริกซ์
1. (cd)A = c(dA)
2. c(A + B) = cA + cB
3. (c + d)A = cA + dA
4. (1)A = A
5. (–1)A = –A
6. 0A = 0
7. c0 = 0
ตัวอย่างที่ 1 จงหาผลลัพธ์ของเมทริกซ์ต่อไปนี้
1) –4
3
1
2
5
=
)
3
(
)
4
(
)
1
(
)
4
(
)
2
(
)
4
(
5
)
4
(
=
12
4
8
20
2)
4
12
10
8
6
4
2
1
= ………………………………………………………………………….…
……………………………………………………………………………
ตัวอย่างที่ 2 กาหนดให้ A =
2
1
4
3
, B =
3
7
8
5
จงหา
1) 2A = ………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
2) 3A – 2B = ………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
13. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 13 เรื่อง เมทริกซ์
การคูณเมทริกซ์ด้วยเมทริกซ์
บทนิยาม ถ้า A = [ ij
a ] n
m และ B = [ ij
b ] p
n ผลคูณ AB = C โดยที่ C = [ ij
c ] p
m
เมื่อ ij
c = 1j
i1b
a + 2j
i2b
a + … + nj
in b
a
หลักการ เมทริกซ์คูณกันได้ เมื่อจานวนหลักของตัวตั้งเท่ากับแถวของตัวคูณ
สมบัติการคูณเมทริกซ์ด้วยเมทริกซ์
ถ้า A , B , C เป็น n
n เมทริกซ์ c เป็นจานวนจริงใด ๆ
1. สมบัติการเปลี่ยนกลุ่มการคูณ (AB)C = A(BC)
2. สมบัติการแจกแจง A(B + C) = AB + AC
(A + B)C = AC + BC
3. สมบัติการมีเอกลักษณ์การคูณ AIn = A = InA
เรียก In ว่าเป็นเอกลักษณ์การคูณ
4. c(AB) = (cA)B = A(cB)
ตัวอย่างการคูณเมทริกซ์ด้วยเมทริกซ์
กาหนด A =
22
21
12
11
a
a
a
a
, B =
22
21
12
11
b
b
b
b
AB =
22
22
12
21
21
22
11
21
22
12
12
11
21
12
11
11
b
a
b
a
b
a
b
a
b
a
b
a
b
a
b
a
ตัวอย่างที่ 3 กาหนดให้ A =
2
1
4
3
, B =
3
7
8
5
จงหา AB
วิธีทา AB =
)
3
2
(
)
8
1
(
)
7
2
(
))
5
(
1
(
)
3
4
(
)
8
3
(
)
7
4
(
))
5
(
3
(
=
6
8
14
5
)
12
(
)
24
(
)
28
(
15
=
2
19
12
43
14. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 14 เรื่อง เมทริกซ์
ตัวอย่างที่ 4 กาหนดให้ A =
4
3 , B =
1
2
จงหา AB
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
ตัวอย่างที่ 5 กาหนดให้ A =
5
1
3
1
0
1
0
1
2
, B =
1
4
2
2
1
0
จงหา AB และ BA
AB = ………………………………………………. BA = ………………………………………………
……………………………………………..… ………………………………………………
……………………………………………..… ………………………………………………
……………………………………………..… ………………………………………………
……………………………………………..… ………………………………………………
ตัวอย่างที่ 6 จงหาจานวนจริง x ที่สอดคล้องกับสมการในแต่ละข้อต่อไปนี้
1)
x
2
1
3
1
2x
=
4
x 2)
x
x 2
6
3
x
x
1
1
=
0
วิธีทา
x
x 3
2
2
=
4
x …………………………………………………….
2x + 2 + 3x = x – 4 …………………………………………………….
5x + 2 = x – 4 …………………………………………………….
4x = – 6 …………………………………………………….
x =
4
6
…………………………………………………….
x =
2
3
…………………………………………………….
ดังนั้น x =
2
3
…………………………………………………….
15. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 15 เรื่อง เมทริกซ์
ใบกิจกรรมที่ 3 การคูณเมทริกซ์
1. กาหนดให้ A =
2
1
1
2
, B =
0
2
1
0
และ C =
2
1
2
1
จงหา
1) A + 2B – 3C
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
2) 2[5(A – B) + 3C]
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
3) A2
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
2. ให้ A =
4
0
1
1
5
2
, B =
5
0
1
0
2
3
และ C =
0
4
2
5
2
1
จงหาเมทริกซ์ X จากสมการ 4C
}
3B
X
2{2X
2A
X
2
5
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
16. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 16 เรื่อง เมทริกซ์
3. จงหาผลคูณของเมทริกซ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้
1)
5
2
6
1
…………………………………………………….
…………………………………………………….
…………………………………………………….
…………………………………………………….
2)
6
2
5
4
2
1
……………………………………………….……
…………………………………………………….
…………………………………………….………
…………………………………………………….
3)
4
3
2
1
2
3
1
2
………………………………………………….…
…………………………………………………….
………………………………………………….…
…………………………………………….………
…………………………………………….………
4)
2
0
1
0
1
2
2
3
0
2
1
1
…………………………………………….………
…………………………………………………….
……………………………………………….……
…………………………………………………….
…………………………………………………..…
4. กาหนดให้ A =
3
2
4
0
, I =
1
0
0
1
จงหา
1) AI = ……………………………………...………………………………………….…………….
……………………………………...…………………………………………………….….
2) I2
= ……………………………………...……………………………………………………….
……………………………………...……………………………………………….……….
3) IA = …………………………..……...……………………………………………………...…….
……………………………………...………………………………………………………..
5. จงหาค่า x และ y ในแต่ละข้อต่อไปนี้
1)
y
x
2
1
1
1
=
4
2
………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………..
2)
1
0
0
1
y
x
=
12
3
………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………..
17. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 17 เรื่อง เมทริกซ์
แบบฝึกทักษะที่ 3
1. กาหนดให้ A =
2
2
6
5
, B =
0
3
1
1
และ C =
3
1
2
1
จงหา
1.1 A + 3B – 4C 1.2 - 4 [5(A – B) + 2C]
1.3
3
2
A +
2
1
(C + B)
2. กาหนดให้ A =
4
1
0
1
5
2
, B =
5
0
1
7
2
3
และ C =
0
4
2
8
3
1
จงหาเมทริกซ์ X จากสมการเมทริกซ์ต่อไปนี้
2.1
2
1
(X + A) = 2(X + B) – 3C 2.2 2X + A = 3{X + (2X + B)} + C
3. จงหาผลคูณต่อไปนี้
3.1
1
3
4
4
3
1
3.2
6
4
2
2
1
5
3.3
2
3
2
3
2
4
3
2
3
4
5
1
4
3
2
1
3.4
7
5
0
1
2
3
0
5
4
4. กาหนดให้ A =
5
3
1
0
, B =
3
0
1
2
, I2 =
1
0
0
1
, 0 =
0
0
0
0
จงหา
4.1 BA 4.2 AB
4.3 A2
4.4 IB
4.5 0B 4.6 I2
2
5. จงพิจารณาว่าเมทริกซ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้คูณกันได้หรือไม่ ถ้าคูณได้จงหาผลคูณ
5.1
0
1
1
2
4
5 5.2
7
5
4
2
4
3
3
4
4
4
0
1
18. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 18 เรื่อง เมทริกซ์
ใบความรู้ที่ 4 ทรานสโพสของเมทริกซ์ (Transpose of a matrix)
ทรานสโพสของเมทริกซ์
บทนิยาม ถ้า A = [ ij
a ] n
m แล้ว เมทริกซ์สลับเปลี่ยนของ A จะเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ At
At
หมายถึง เมทริกซ์ [ ij
b ] m
n โดยที่ ij
b = ji
a เมื่อ i = 1, 2, 3, …, n และ j = 1, 2, 3, …, m
สมบัติของทรานสโพส
1. ถ้า A เป็นเมทริกซ์ใด ๆ แล้ว t
t
)
(A = A
2. ถ้า A เป็นเมทริกซ์ใด ๆ แล้ว t
(kA) = k t
A
3. ถ้า A และ B เป็นเมทริกซ์ที่มีมิติ mn แล้ว (A B)t
= t
A t
B
4. ถ้า A เป็นเมทริกซ์ที่มีมิติ mn และ B เป็นเมทริกซ์ที่มีมิติ np แล้ว t
(AB) = t
B t
A
5. t
A)
( = - t
A
6. t
n
)
(A = ( t
A )n
, n
I
ตัวอย่างที่ 1 จงหาทรานสโพสของเมทริกซ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้
1) A =
3
7
8
5
จะได้ t
A =
3
8
7
5
2) B =
6
0
4
7
4
3
5
1
2
จะได้ t
B = ………………………………………..
…………………………………………………….
…………………………………………………….
ตัวอย่างที่ 2 กาหนด A =
y
x
3
6
จงหาค่าตัวแปรในแต่ละข้อที่ทาให้ A = t
A
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
ตัวอย่างที่ 3 กาหนด A =
9
3
2
5
2
1
, B =
2
3
1
2
0
1
จงหา (Bt
)t
+ 2At
………………………………….…………..…………………………………………………………………….
………………………………….…………..…………………………………………………………………….
………………………………….…………..…………………………………………………………………….
………………………………….…………..…………………………………………………………………….
19. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 19 เรื่อง เมทริกซ์
ใบกิจกรรมที่ 4 ทรานสโพสของเมทริกซ์ (Transpose of a matrix)
1. จงหาทรานสโพสของเมทริกซ์ของเมทริกซ์ที่กาหนดให้แต่ละข้อ
1) A =
4
0
3
1
6
2
0
5
1
, At
=
2) B =
5
4
2
3
, 2Bt
=
2. กาหนด A =
3
4
1
2
, B =
2
5
0
1
และ C =
5
2
1
3
จงหา
1) (A + B)t
…………………………………………………………………………………….……………………………….
…………………………………………………………………………………….…………………………….…
………………………………………………………………………………….…………………………….……
……………………………………………………………………………….…………………………………….
2) At
+ Bt
…………………………………………………………………………………….……………………………….
…………………………………………………………………………………….…………………………….…
………………………………………………………………………………….…………………………….……
……………………………………………………………………………….…………………………………….
3) AB + 2Ct
…………………………………………………………………………………….……………………………….
…………………………………………………………………………………….…………………………….…
………………………………………………………………………………….…………………………….……
……………………………………………………………………………….…………………………………….
………………………………………………………………………………….…………………………….……
……………………………………………………………………………….…………………………………….
………………………………..…………………………….......…..
………………………………..…………………………….......…..
………………………………..…………………………….......…..
………………………………..…………………………….......…..
………………………………..……………………………….........
………………………………..……………………………….........
20. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 20 เรื่อง เมทริกซ์
แบบฝึกทักษะที่ 4
1. กาหนดเมทริกซ์ A , B , C , D และ E ดังนี้
A =
4
1
2
0
2
1
, B =
2
3
1
2
0
1
, C =
3
1
2
0
1
4
3
1
-
3
, D =
0
2
2
-
3
และ E =
0
2
2
1
-
1
1
5
4
-
2
จงหา
1.1 AB และ BA 1.2 AB + Dt
1.3 BA – 2C2
1.4 At
Bt
+ 2E
1.5 BA(C + E)
2. กาหนดเมทริกซ์ A , B และ C ดังนี้
A =
1
-
2
3
1
, B =
0
3
1
2
3
1
และ C =
2
-
3
1
0
2
1
จงหา
2.1 ABC 2.2 AB + ACt
2.3 A2
– 2BC
3. กาหนดให้ A =
3
1
1
-
2
1
1
จงหาเมทริกซ์ X ที่ทาให้ข้อความต่อไปนี้เป็นจริง
3.1 A + X = 2A – X 3.2 AAt
= 2I2 + X
3.3 2At
A = X – I3
21. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 21 เรื่อง เมทริกซ์
ใบความรู้ที่ 5 ดีเทอร์มินันต์ (Determinant)
ดีเทอร์มินันต์ (Determinant)
บทนิยาม ดีเทอร์มินันต์(Determinant) คือ ค่าตัวเลขจานวนใดจานวนหนึ่ง และมีเพียงจานวนเดียวเท่านั้น
ที่สอดคล้องกับเมทริกซ์จัตุรัส
ถ้า A เป็นเมทริกซ์จัตุรัส จะเขียนแทนดีเทอร์มินันต์ของ A ด้วย det(A) หรือ A
การหาค่าดีเอร์มินันต์
1. ถ้า A =
a เป็นเมทริกซ์ที่มีมิติ 11 แล้ว det(A) = a
ตัวอย่างที่ 1 จงหาดีเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้
1) A = [5] det (A) = 5
2) B = [-10] det (B) = ……………………………………………….
3) C = [0] det (C) = ……………………………………………….
4) D = [
5
3
] det (D) = ……………………………………………….
2. ถ้า A =
d
c
b
a
เป็นเมทริกซ์ที่มีมิติ 22 แล้ว det(A) = ad – bc
ตัวอย่างที่ 2 จงหาดีเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้
1) A =
5
3
4
2
det (A) = 2(5) – 3(4) = 10 – 12 = – 2
2) B =
2
-
5
-
6
3
det (B) = ……………………………………………….
3) C =
0
2
-
0
3
det (C) = ……………………………………………….
4) D =
2
-
0
0
3
det (D) = ……………………………………………….
5) E =
2
2
1
1
det (E) = ……………………………………………….
22. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 22 เรื่อง เมทริกซ์
3. ถ้า A =
i
h
g
f
e
d
c
b
a
เป็นเมทริกซ์ที่มีมิติ 33 แล้ว
det(A) =
i
h
g
f
e
d
c
b
a
h
g
e
d
b
a
= (aei + bfg + cdh) – (gec + hfa + idb)
ตัวอย่างที่ 3 จงหาดีเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้
1) A =
7
5
1
2
2
3
6
1
4
5
1
-
2
-
3
1
-
4
det (A) = (– 56 + 2 + 90) – (12 + 40 + (– 21))
= 36 – 31 = 5
2) B =
9
6
3
8
5
2
7
4
1
det (B) =…………………………………………..……
=…………………………………………..……
3) C =
6
5
0
2
0
1
4
3
2
det (C) =…………………………………………..……
=…………………………………………..……
4) D =
3
2
1
1
0
2
3
2
1
det (D) = …………………………………………..……
=…………………………………………..……
ตัวอย่างที่ 4 กาหนด A =
x
x
4
4
ถ้า det (A) = 0 จงหา x
…………………………………………………………………………………….…………………………….
……………………………………………………………………………………………………….………….
……………………………………………………………………………………………………….………….
……………………………………………………………………………………………………….………….
23. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 23 เรื่อง เมทริกซ์
การคานวณหาดีเทอร์มินันต์โดยการกระจายโคแฟคเตอร์
วิธีนี้ใช้ได้สาหรับเมทริกซ์จัตุรัส nn , n 2
บทนิยาม กาหนดให้ A = [ ij
a ] n
m สัญลักษณ์ Mij (A) แทนเมทริกซ์ที่เกิดจากการตัดแถวที่ i หลักที่ j
ของ A ออกไป ค่าดีเทอร์มินันต์ของ Mij (A) เรียกว่า ไมเนอร์ (minor) ของ ij
a
ตัวอย่างที่ 3 กาหนด A =
0
5
1
1
2
3
0
1
4
จงหาไมเนอร์ของสมาชิกทุกตัวในเมทริกซ์นี้
1) M11 (A) =
0
5
1
2
= 0 – 5 = – 5 2) M12 (A) = ……………………………………
3) M13 (A) = …………………………………… 4) M21 (A) =
0
5
0
1
= 0 – 0 = 0
5) M22 (A) = …………………………………… 6) M23 (A) = ……………………………………
7) M31(A) = …………………………………… 8) M32 (A) = ……………………………………
9) M33 (A) = ……………………………………
บทนิยาม กาหนดให้ A = [ ij
a ] n
m โคแฟกเตอร์ (cofactor) ของสมาชิก ij
a หรือตัวประกอบร่วมเกี่ยวของ ij
a
ของ A จะเขียนแทนด้วย Cij (A) หมายถึงผลคูณของ Mij (A) และ (-1) j
i
Cij (A) = (-1) j
i
Mij (A)
ตัวอย่างที่ 4 กาหนด A =
1
3
0
2
1
1
2
2
1
จงหา C12(A) , C21(A) , C23(A) , C33(A)
C12(A) = (-1)1+2
M12(A) = (-1)
1
0
2
1
= (-1)(-1 – 0) = (-1)(-1) = 1
C21(A) = …………………………………………………………………………………………………
C23(A) = …………………………………………………………………………………………………
C33(A) = …………………………………………………………………………………………………
24. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 24 เรื่อง เมทริกซ์
การหาดีเทอร์มินันต์ อาจใช้แถวใดแถวหนึ่ง (หลักใดหลักหนึ่ง) เป็นหลัก เช่น
ใช้แถวที่ 1 เป็นหลัก จะได้
det (A) = 11
11C
a (A) + 12
12C
a (A) + 13
13C
a (A) + … + 1n
1nC
a (A)
ใช้แถวที่ 2 เป็นหลัก จะได้
det (A) = 12
12C
a (A) + 22
22C
a (A) + 32
32C
a (A) + … + m2
m2C
a (A)
ตัวอย่างที่ 5 กาหนด A =
0
5
1
1
2
3
0
1
4
จงหาดีเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ A (โดยการกระจายโคแฟคเตอร์)
วิธีทา det (A) = 11
11C
a (A) + 12
12C
a (A) + 13
13C
a (A)
= 4(-1)1+1
0
5
1
2
+ (-1)(-1)1+2
0
1
1
3
+ 0
= 4(0 – 5) + 1(0 – (– 1))
= – 20 + 1
= – 19
det (A) = – 19
ตัวอย่างที่ 6 กาหนด A =
1
0
5
6
2
4
1
3
0
1
2
0
1
1
0
1
จงหา det (A)
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
25. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 25 เรื่อง เมทริกซ์
แบบฝึกทักษะที่ 5
1. จงหาจานวนจริง x ที่สอดคล้องกับสมการต่อไปนี้
1.1
11
3
14
x
= 2 1.2
2
4
3
1
0
1
1
x
2
= 0
2. จงหาดิเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ต่อไปนี้
2.1 A =
1
2
4
1
2
4
0
1
2
2.2 B =
4
1
0
0
1
1
3
2
2
2.3 C =
6
6
3
2
4
1
4
1
2
2.4 D =
2
2
0
1
0
3
5
4
0
0
3
2
0
3
8
3
2.5 E =
1
0
1
2
2
1
0
1
3
2
1
0
2
2
1
1
26. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 26 เรื่อง เมทริกซ์
ใบความรู้ที่ 6 สมบัติของดีเทอร์มินันต์
กาหนดให้ A = [ ij
a ] n
n และ B = [ ij
b ] n
n โดยที่ ij
a และ ij
b R และ n > 2 แล้ว
1. det(A) = det(At
)
ตัวอย่างที่ 1 จงหา det (A) และ det (At
) ของเมทริกซ์ A ต่อไปนี้
1.1 A =
3
2
0
0
1.2 B =
2
4
6
2
1
0
1
2
3
วิธีทา det (A) = 0 – 0 = 0 ………………………………………………………
จาก det (A) = det (At
) ………………………………………………………
det (At
) = 0 ………………………………………………………
………………………………………………………
2. det(AB) = det(A) det(B)
ตัวอย่างที่ 2 กาหนดให้ A =
1
-
3
2
-
1
, B =
1
1
4
2
และ C =
1
-
1
4
3
จงหา
2.1 det(AB) 2.2 det(BC)
วิธีทา det(A) = –1 – (– 6) = 5 ………………………………………………………
det(B) = 2 – 4 = – 2 ………………………………………………………
จาก det(AB) = det(A) det(B) ………………………………………………………
det(AB) = 5(– 2) = – 10 ………………………………………………………
3. det(An
) = [det(A)]n
ตัวอย่างที่ 3 กาหนดให้ A =
5
3
1
2
, B =
4
1
2
3
จงหา
3.1 det(A2
) 3.2 det(B3
)
วิธีทา det(A) = 10 – (– 3) = 13 ………………………………………………………
จาก det(An
) = [det(A)]n
………………………………………………………
det(A2
) = 132
= 169 ………………………………………………………
27. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 27 เรื่อง เมทริกซ์
4. det(A 1
) =
det(A)
1
ตัวอย่างที่ 4 กาหนดให้ A =
4
3
2
1
, B =
5
3
6
2
จงหา
4.1 det(A-1
) 4.2 det(B-1
)
วิธีทา det(A) = – 4 – (– 6) = 2 ………………………………………………………
จาก det(A-1
) =
det(A)
1
………………………………………………………
det(A-1
) =
2
1
………………………………………………………
5. เมทริกซ์เอกฐาน (singular matrix) และเมทริกซ์ไม่เอกฐาน (non - singular matrix)
ถ้า det(A) = 0 เรียก A ว่า เมทริกซ์เอกฐาน หรือ ซิงกูลาร์เมทริกซ์
ถ้า det(A) 0 เรียก A ว่า เมทริกซ์ไม่เอกฐาน หรือ นอนซิงกูลาร์เมทริกซ์
ตัวอย่างที่ 5 จงตรวจสอบว่าเมทริกซ์ในแต่ละข้อต่อไปนี้ เป็นเมทริกซ์เอกฐาน หรือเมทรืกซ์ไม่เอกฐาน
5.1 A =
3
1
6
2
5.2 B =
2
1
0
0
4
วิธีทา det(A) = 6 – 6 = 0 ………………………………………………………
เป็นเมทริกซ์เอกฐาน ………………………………………………………
5.3 C =
3
3
1
2
5.4 D =
0
1
3
0
1
2
0
4
1
………………………………………………… ………………………………………………………
………………………………………………… ………………………………………………………
………………………………………………… ………………………………………………………
………………………………………………… ………………………………………………………
28. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 28 เรื่อง เมทริกซ์
6. ถ้า A เป็นเมทริกซ์จัตุรัสที่มีสมาชิกแถวใดแถวหนึ่ง (หลักใดหลักหนึ่ง) เป็นศูนย์ทุกตัวแล้ว
det(A) = 0
ตัวอย่างที่ 6 จงหาดีเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ต่อไปนี้
6.1 A =
2
3
0
0
6.2 B =
0
1
3
0
1
2
0
4
1
วิธีทา เนื่องจากแถวที่ 1 มีสมาชิกทุกตัวเท่ากับ 0 ………………………………………………………
det(A) = 0 ………………………………………………………
7. ถ้า A มีสมาชิกสองแถว (หรือ 2 หลัก) ใดๆ เหมือนกันแล้ว
det(A) = 0
ตัวอย่างที่ 7 จงหาดีเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ต่อไปนี้
7.1 A =
2
2
1
1
7.2 B =
0
1
1
4
1
3
0
1
1
วิธีทา เนื่องจากหลักที่ 1 และหลักที่ 2 ………………………………………………………
มีสมาชิกซ้ากัน ………………………………………………………
det (A) = 0 ………………………………………………………
8. ให้ A เป็นเมทริกซ์จัตุรัส และ B เป็นเมทริกซ์ที่เกิดจากการสลับแถว (หลัก) คู่ใดคู่หนึ่งของ A แล้ว
det (B) = – det (A)
ตัวอย่างที่ 8 จงหาดีเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ต่อไปนี้
8.1 A =
0
1
1
1
1
2
1
2
1
8.2 B =
1
1
0
2
1
1
1
2
1
………………………………………………… ………………………………………………………
………………………………………………… ………………………………………………………
………………………………………………… ………………………………………………………
29. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 29 เรื่อง เมทริกซ์
จากสมบัติในข้อที่ 8 ระบุเพียงว่าให้สลับระหว่างแถว หรือสลับระหว่างหลักเพียงคู่เดียว แต่ในบางครั้งจะ
พบว่า B เป็นเมทริกซ์ที่เกิดจากเมทริกซ์ A โดยการสลับกันระหว่างแถว หรือสลับกันระหว่างหลัก มากกว่า 1 คู่
เช่น
A =
i
h
g
f
e
d
c
b
a
, B =
c
b
a
i
h
g
f
e
d
จะพบว่า B เกิดจากการสลับที่ระหว่างแถวที่ 1 และแถวที่ 3 และนาผลที่ได้มาสลับกัน ระหว่างแถวที่ 1
และแถวที่ 2 อีกครั้งหนึ่ง ลักษณะเช่นนี้เรากล่าวว่า B เกิดจาก A โดยการสลับกันระหว่างแถวสองคู่ การกระทา
ดังกล่าว ถ้าเราทราบค่าดีเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ A เราจะทราบค่าดีเทอร์มินันต์ของ B ด้วย ดังนี้
A =
i
h
g
f
e
d
c
b
a
C =
c
b
a
f
e
d
i
h
g
B =
c
b
a
i
h
g
f
e
d
det(A) = k det(C) = - k det(B) = - (- k) = k
ดังนั้น เราสามารถสรุปเป็นสมบัติของดีเทอร์มินันต์ได้อีก 1 ประการ ดังสมบัติข้อที่ 9
9. ให้ A เป็นเมทริกซ์จัตุรัส และ B เป็นเมทริกซ์ที่เกิดจาก A โดยการสลับกันระหว่างแถว หรือสลับกัน
ระหว่างหลักจานวน k คู่ แล้ว det(B) = (-1)k
det(A)
ตัวอย่างที่ 9 กาหนดให้ A =
i
h
g
f
e
d
c
b
a
และ det(A) = 2 จงหาค่าดีเทอร์มินันท์ของเมทริกซ์ต่อไปนี้
9.1 B =
h
g
i
e
d
f
b
a
c
9.2 C =
i
g
h
c
a
b
f
d
e
วิธีทา หลักที่ 1 สลับกับหลักที่ 3 ………………………………………………………
และหลักที่ 2 สลับกับหลักที่ 3 ………………………………………………………
จะเห็นว่า มีการสลับกัน 2 คู่ ………………………………………………………
จาก det(B) = (-1)k
det(A) ………………………………………………………
= (-1)2
2 ………………………………………………………
= 1 2 ………………………………………………………
= 2 ………………………………………………………
det(A) = 2 ………………………………………………………
30. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 30 เรื่อง เมทริกซ์
10. ให้ A เป็นเมทริกซ์จัตุรัส และ B เป็นเมทริกซ์ เกิดจากการคูณสมาชิกในแถวใดแถวหนึ่ง
(หรือคูณหลักใดหลักหนึ่ง) ของเมทริกซ์ A ด้วยค่าคงตัว k 0 แล้ว det(B) = k det(A)
ประโยชน์ของสมบัติข้อที่ 10 คือ ช่วยทาให้สมาชิกของเมทริกซ์ที่ต้องการหาดีเทอร์มินันต์มีขนาดเล็กลง
เพื่อสะดวกในการกระจาย
ตัวอย่างที่ 10.1 จงหาดีเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ต่อไปนี้
10.1.1
6
1
1
6
4
4
9
3
6
=
6
1
1
3
2
2
9
3
6
2
=
6
1
1
3
2
2
3
1
2
3
2
=
2
1
1
1
2
2
1
1
2
3
3
2
=
2
1
1
1
2
2
1
1
2
18
1
1
2
2
1
2
= 18(5 – 0) = 90
10.1.2
3
3
5
2
6
10
1
3
5
= ……………………………………………………………………………….
= ……………………………………………………………………………….
10.1.3
3
3
15
4
6
10
1
3
5
= ……………………………………………………………………………….
= ……………………………………………………………………………….
ตัวอย่างที่ 10.2 กาหนดให้
i
h
g
f
e
d
c
b
a
= 3 จงหาค่าของ
10.2.1
i
4
h
3
2g
f
4
e
3
2d
c
4
b
3
2a
……………………………………………………………………….……………………………………
……………………………………………………………………….……………………………………
……………………………………………………………………….……………………………………
10.2.2
i
h
g
3c
3b
3a
f
e
d
……………………………………………………………………….……………………………………
……………………………………………………………………….……………………………………
……………………………………………………………………….……………………………………
31. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 31 เรื่อง เมทริกซ์
11. ให้ A เป็นเมทริกซ์จัตุรัสมิติ n
n และ k เป็นค่าคงตัว จะได้ว่า det(kA) = kn
det(A)
ตัวอย่างที่ 11 กาหนดให้ A , B และ C เป็นเมทริกซ์ที่มีมิติ 2
2 , 3
3 และ 4
4 ตามลาดับ
และถ้า det(A) = 10 , det(B) = - 15 และ det(C) = 8 แล้ว จงหา
11.1 det(5A)
= …………………………………………………………….…………………………………
11.2 det(- 4B)
= …………………………………………………………….…………………………………
11.3 det( C
2
1
)
= …………………………………………………………….…………………………………
ข้อสังเกต ถ้า A เป็นเมทริกซ์ที่มีมิติ n
n จะได้ว่า
det(-A) = det((-1)A) = (-1)n
det(A) =
่่
่่
่ี่่
เป็นจานวนค
n
เมื่อ
ู่
เป็นจานวนค
n
เมื่อ
det(A)
-
det(A)
12. ถ้า A เป็นเมทริกซ์สามเหลี่ยมหรือเมทริกซ์ทแยงมุม det(A) เท่ากับ ผลคูณของสมาชิกในแนวเส้น
ทแยงมุมหลัก หรือ det(A) = nn
33
22
11 a
...
a
a
a
ตัวอย่างที่ 12 จงหาดีเทอร์มินันต์ต่อไปนี้
12.1
1
0
0
0
0
2
0
0
1
1
2
0
4
0
1
3
12.2
3
0
0
0
3
0
0
0
3
วิธีทา เนื่องจากเป็นเมทริกซ์สามเหลี่ยมด้านบน ………………………………………………………
det(A) = (-3)2(-2) 1 = 12 ………………………………………………………
13. det(In) = 1 14. det(0) = 0
เมื่อ In เป็นเมทริกซ์เอกลักษณ์
ตัวอย่างที่ 13
1
0
0
0
1
0
0
0
1
= 111 ตัวอย่างที่ 14
0
0
0
0
0
0
0
0
0
= 0
32. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 32 เรื่อง เมทริกซ์
ใบกิจกรรมที่ 6 ดีเทอร์มินันต์ (Determinant)
1. จงหาดีเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้
1) A = [9] det(A) = ……………………………………………………………..……….
2) B =
9
4
5
3
det(B) = ……………………………………………………………..……….
3) C =
8
7
1
0
det(C) = ……………………………………………………………..……….
4) D =
5
6
1
7
5
0
4
3
2
det(D) = ……………………………………………………………..……….
……………………………………………………………..……….
5) E =
3
2
4
6
1
3
1
5
2
det(E) = ……………………………………………………………..……….
……………………………………………………………..……….
2. กาหนด A =
4
2
3
1
, B =
3
1
6
3
จงหา
1) det(AB)
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
2) det(At
)
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
33. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 33 เรื่อง เมทริกซ์
3) det(B 1
)
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
4) det(A + B)
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
5) det(A2
)
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
6) det(3B)
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
3. กาหนด A =
1
4
2
x
x
, B =
1
2
4
3
ถ้า det(A) = det(B) จงหา x
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
34. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 34 เรื่อง เมทริกซ์
4. กาหนด A =
2
4
3
1
0
0
6
0
5
3
0
4
0
2
1
3
M32 (A) และ C32 (A)
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
5. จงหาดีเทอร์มินันต์ของเมทริกซ์ในแต่ละข้อต่อไปนี้ (โดยการกระจายโคแฟคเตอร์)
1) A =
6
0
2
4
3
5
2
0
1
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
2) B =
3
1
2
0
0
2
1
3
3
0
2
1
3
1
0
2
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
35. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 35 เรื่อง เมทริกซ์
3) C =
1
1
0
2
2
1
0
1
1
1
0
2
1
2
0
1
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
4) D =
1
2
1
1
0
8
3
1
2
1
0
2
2
5
1
1
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
36. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 36 เรื่อง เมทริกซ์
แบบฝึกทักษะที่ 6
1. ถ้า
u
t
s
r
q
p
z
y
x
= -1
1.1
z
y
x
r
q
p
u
t
s
1.2
z
y
x
3u
3t
3s
r
q
p
2. ให้ A =
z
y
x
r
q
p
c
b
a
และ det(A) = 3
จงหา det(3B-1
) เมื่อ B =
r
q
p
2c
2b
2a
4z
4y
4x
3. ให้ A , B และ C เป็น n
n เมทริกซ์ เมื่อ n เป็นจานวนเต็มที่มากกว่า 2 และ det(A) = 1 , det(B) = 2 ,
det(C) = -3 แล้ว จงหา
3.1 det(A2
BC-1
B-1
) 3.2 det(BC-1
AB-1
Ct
)
37. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 37 เรื่อง เมทริกซ์
ใบความรู้ที่ 7 อินเวอร์สของการคูณเมทริกซ์
อินเวอร์สของการคูณเมทริกซ์
บทนิยาม ให้ A เป็น nn เมทริกซ์ อินเวอร์สของเมทริกซ์ A เขียนแทนด้วย A 1
มีสมบัติว่า A A 1
= A 1
A = In
*** อินเวอร์สของการคูณเมทริกซ์ อาจเรียกว่า ตัวผกผันการคูณของเมทริกซ์
1. อินเวอร์สของการคูณของ 2 2 เมทริกซ์
เมื่อ A =
d
c
b
a
โดยที่ ad – bc 0 (det A 0)
A 1
=
a
c
b
d
bc
ad
1
=
a
c
b
d
det(A)
1
ตัวอย่างที่ 1 จงหาอินเวอร์สของเมทริกซ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้
1) A =
8
3
5
2
2) B =
4
2
2
1
วิธีทา det(A) = 16 – 15 = 1 ……………………………………………………..
A-1
=
2
3
5
8
1
1
……………………………………………………..
=
2
3
5
8
……………………………………………………..
ตัวอย่างที่ 2 กาหนด A =
1
3
1
2
จงหา A 2
วิธีทา A-2
= (A2
)-1
A2
=
1
3
1
2
1
3
1
2
=
1
3
3
6
1
2
3
4
=
4
9
3
7
det(A2
) = 28 – 27 = 1
(A2
)-1
=
7
9
3
4
1
1
=
7
9
3
4
A 2
=
7
9
3
4
38. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 38 เรื่อง เมทริกซ์
2. อินเวอร์สการคูณของ nn เมทริกซ์ เมื่อ n > 2
บทนิยาม ให้ A = [ ij
a ] n
n เมื่อ ij
a และ n เป็นจานวนเต็มที่มากกว่า 1
1. เมทริกซ์ผูกพัน (Adjoint Matrix) ของ A เขียนแทนด้วย adj(A) คือ ทรานโพสของ
เมทริกซ์ [Cij (A)] n
n
adj(A) = [Cij (A)]t
n
n
2. A(adj A) = adj(A)A = det(A) In
3. ถ้า det(A) 0 แล้ว A 1
=
det(A)
1
adj(A)
สมบัติของอินเวอร์สการคูณของเมทริกซ์
กาหนด A , B เป็นเมทริกซ์มิติ nn ที่สามารถหา A 1
และ B 1
ได้
1. (A 1
) 1
= A
2. (AB) 1
= B 1
A 1
3. (At
) 1
= (A 1
)t
4. (An
) 1
= (A 1
)n
5. (kA) 1
=
k
1
A 1
, kR , k 0
6. det(A 1
) =
)
det(
1
A
ตัวอย่างที่ 3 กาหนด A =
8
5
2
2
1
3
1
0
1
จงหา
3.1 det(A)
………………………………………………………………………………………….………………….
………………………………………………………………………………………….………………….
………………………………………………………………………………………….………………….
………………………………………………………………………………………….………………….
………………………………………………………………………………………….………………….
………………………………………………………………………………………….………………….
39. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 39 เรื่อง เมทริกซ์
3.2 adj(A)
วิธีทา adj(A) =
t
(A)
c
(A)
c
(A)
c
(A)
c
(A)
c
(A)
c
(A)
c
(A)
c
(A)
c
33
32
31
23
22
21
13
12
11
=
t
1
3
0
1
2
3
1
1
2
1
1
0
5
2
0
1
8
2
1
1
8
5
1
0
5
2
1
3
8
2
2
3
8
5
2
1
=
t
1
1
1
5
10
5
17
28
2
=
t
1
5
17
1
10
28
1
5
2
3.3 A-1
………………………………………………………………………………………….………………….
………………………………………………………………………………………….………………….
………………………………………………………………………………………….………………….
………………………………………………………………………………………….………………….
………………………………………………………………………………………….………………….
………………………………………………………………………………………….………………….
ชีวิตต้องสู้ๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆ
40. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 40 เรื่อง เมทริกซ์
ใบกิจกรรมที่ 7 อินเวอร์สของการคูณเมทริกซ์
1. จงหาอินเวอร์สการคูณของเมทริกซ์ต่อไปนี้ (ถ้ามี)
1.1)
2
1
3
4
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
1.2)
3
4
1
0
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
1.3)
2
6
1
3
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
1.4)
2
1
2
1
3
2
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
41. วิชา ค 31202 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 2 41 เรื่อง เมทริกซ์
2. กาหนด A =
2
3
3
5
จงหา A 1
, A 2
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
3. กาหนด A =
8
6
1
5
2
3
3
1
2
A มีอินเวอร์สการคูณหรือไม่ ถ้ามีจงหา A 1
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………
…………………………………………………………..……………………………………………….…………