Přidání poznámek k permutacím v LAA
This commit is contained in:
parent
667a7444b2
commit
dcf1658331
1 changed files with 84 additions and 4 deletions
|
@ -1,8 +1,88 @@
|
|||
# Determinant matice
|
||||
|
||||
## Permutace
|
||||
|
||||
Vzájemně jednoznačné zobrazení konečné množiny na sebe.
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\pi_{1} = \begin{pmatrix}
|
||||
1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
|
||||
5 & 3 & 2 & 1 & 4
|
||||
\end{pmatrix} \qquad \pi_{2} = \begin{pmatrix}
|
||||
1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
|
||||
2 & 4 & 3 & 1 & 5
|
||||
\end{pmatrix}
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Můžeme je skládat (stejně jako funkce):
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\pi_{1} \circ \pi_{2} = \begin{pmatrix}
|
||||
1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
|
||||
5 & 3 & 4 & 2 & 1
|
||||
\end{pmatrix} \qquad \pi_{2} \circ \pi_{1} = \begin{pmatrix}
|
||||
1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
|
||||
1 & 3 & 2 & 5 & 4
|
||||
\end{pmatrix}
|
||||
$$
|
||||
|
||||
### Transpozice
|
||||
|
||||
Permutace $\pi$, pro kterou existují $i, j$ takové, že $\pi(i) = j, \pi(j) = i$ a $\pi(k) = k$ pro všechna $k \neq i, j$.
|
||||
- v transpozici dojde pouze k **prohození dvou prvků**
|
||||
|
||||
$$
|
||||
J_{1} = \begin{pmatrix}
|
||||
1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
|
||||
1 & 4 & 3 & 2 & 5
|
||||
\end{pmatrix} \qquad J_{2} = \begin{pmatrix}
|
||||
1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
|
||||
2 & 1 & 3 & 4 & 5
|
||||
\end{pmatrix}
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Každá **permutace** se dá vyjádřit jako složení **konečného počtu transpozic**.
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\pi_{2} = \begin{pmatrix}
|
||||
1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
|
||||
2 & 4 & 3 & 1 & 5
|
||||
\end{pmatrix} = J_{1} \circ J_{2} = \begin{pmatrix}
|
||||
1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
|
||||
1 & 4 & 3 & 2 & 5
|
||||
\end{pmatrix} \circ \begin{pmatrix}
|
||||
1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
|
||||
2 & 1 & 3 & 4 & 5
|
||||
\end{pmatrix}
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Znázornění jednotlivých transpozic (směrem dolů):
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\downarrow \quad \begin{matrix}
|
||||
\text{začátek} & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
|
||||
J_{1} & 1 & \mathbf{4} & 3 & \mathbf{2} & 5\\
|
||||
J_{2} & \mathbf{2} & 4 & 3 & \mathbf{1} & 5
|
||||
\end{matrix}
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Permutace je **sudá nebo lichá** podle sudého nebo lichého počtu transpozic.
|
||||
- **Znaménko permutace** $\pi$ je pak číslo
|
||||
|
||||
$$
|
||||
zn(\pi) = \begin{cases}1, \text{je-li } \pi \text{ sudá} \\ -1, \text{je-li } \pi \text{ lichá}\end{cases}
|
||||
$$
|
||||
- Znaménko permutace vzniklé složením dvou permutací se rovná součinu znamének každé permutace.
|
||||
- $zn(\pi_1 \circ \pi_{2}) = zn(\pi_{1}) \cdot zn(\pi_{2})$
|
||||
|
||||
## Determinant
|
||||
|
||||
- **determinantem** čtvercové matice $A = [a_{ij}]$ řádu n je číslo: $\det(A) = \sum_{\pi}^{} zn(\pi)a_{1\pi(1)}a_{2\pi(2)}\dots a_{n\pi(n)}$ kde sčítáme přes všechny permutace na množině $\{1, 2, \dots, n\}$
|
||||
**Determinantem** čtvercové matice $A = [a_{ij}]$ řádu $n$ nazveme číslo
|
||||
|
||||
$$\det(A) = \sum_{\pi}^{} zn(\pi)a_{1\pi(1)}a_{2\pi(2)}\dots a_{n\pi(n)}$$
|
||||
|
||||
kde sčítáme přes všechny permutace na množině $\{1, 2, \dots, n\}$.
|
||||
|
||||
- determinant je suma všech permutací vzniklých z diagonálního řádku matice, kde sudá permutace je s kladným znaménkem a lichá se záporným
|
||||
- v součinu prvků v definici determinantu je z každého řádku a z každého sloupce vybrán právě jeden prvek
|
||||
- $det(A) = det(A^{T})$
|
||||
|
@ -15,9 +95,9 @@
|
|||
- $i = \in {\{ 1, 2, ..., n \}}$
|
||||
- $det(A) = a_{i1}A_{i1}+a_{i2}A_{i2} + ... + a_{in}A_{in} = \sum_{j=1}^{n}a_{ij}A_{ij}$
|
||||
- elementární úpravy:
|
||||
- prohození dvou řádků matice
|
||||
- vynásobení (vydělení) řádku matice nenulovým číslem
|
||||
- přičtení $k$-násobku $i$-tého řádku k $j$-tému
|
||||
- prohození dvou řádků matice
|
||||
- vynásobení (vydělení) řádku matice nenulovým číslem
|
||||
- přičtení $k$-násobku $i$-tého řádku k $j$-tému
|
||||
- pro determinanty můžeme využívat analogicky i sloupcové elementární úpravy
|
||||
|
||||
### Věty
|
||||
|
|
Loading…
Reference in a new issue