Разделы презентаций


Презентация к уроку информатики: "Вычисление определителей".

Содержание

Матрицы— это прямоугольные таблицы из чисел, содержащие m строк и n столбцов. Числа m и n называются порядками матрицы.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Вычисление численных определителей.
Информатика
(профиль – реальный)

Вычисление численных определителей.Информатика (профиль – реальный)

Слайд 2Матрицы
— это прямоугольные таблицы из чисел, содержащие m строк и

n столбцов.

Числа m и n называются порядками матрицы.

Матрицы— это прямоугольные таблицы из чисел, содержащие m строк и n столбцов. Числа m и n называются

Слайд 3Ма́трица
— математический объект, записываемый в виде прямоугольной таблицы элементов кольца

или поля (например, целых или комплексных чисел), которая представляет собой

совокупность строк и столбцов, на пересечении которых находятся её элементы. Количество строк и столбцов матрицы задают размер матрицы. Хотя исторически рассматривались, например, треугольные матрицы, в настоящее время говорят исключительно о матрицах прямоугольной формы, так как они являются наиболее удобными и общими.
Ма́трица— математический объект, записываемый в виде прямоугольной таблицы элементов кольца или поля (например, целых или комплексных чисел),

Слайд 4Матрицы допускают следующие алгебраические операции:
сложение матриц, имеющих один и тот

же размер;
умножение матриц подходящего размера (матрицу, имеющую n столбцов, можно

умножить справа на матрицу, имеющую n строк);
умножение матрицы на элемент основного кольца или поля (т. н. скаляр).
Матрицы допускают следующие алгебраические операции:сложение матриц, имеющих один и тот же размер;умножение матриц подходящего размера (матрицу, имеющую

Слайд 5Матрицы записываются с помощью больших круглых скобок
a11 a12

… a1n
a21 a22

… a2n
. . . . . . . . . . . . . . .
am1 am2 … amn



Матрицы записываются с помощью больших круглых скобок a11  a12  …  a1n   a21

Слайд 6Диагонали матриц

Диагонали матриц

Слайд 7Сложение матриц


Сложение матриц

Слайд 8Для обозначения произведения матрицы на число используется запись: С=А*λ= λ*А

Для обозначения произведения матрицы на число используется запись:  С=А*λ= λ*А

Слайд 9Перемножение (произведение) матриц

Перемножение (произведение) матриц

Слайд 10Условие перемножения (произведения) матриц
Матрицу A можно умножить не на всякую

матрицу B. Необходимо, чтобы число столбцов матрицы A было равно

числу строк матрицы B

Оба произведения A·B и B·A можно определить только в том случае, когда число столбцов A совпадает с числом строк B, а число строк A совпадает с числом столбцов B. При этом обе матрицы A·B и B·A будут квадратными, но порядки их будут разными.

Чтобы оба произведения A·B и B·A были определены и имели одинаковый порядок, необходимо и достаточно, чтобы матрицы A и B были квадратными матрицами одного порядка.
Условие перемножения (произведения) матрицМатрицу A можно умножить не на всякую матрицу B. Необходимо, чтобы число столбцов матрицы

Слайд 12
В математике рассматривается множество различных типов и видов матриц. Таковы,

например, единичная, симметричная, кососимметричная, верхнетреугольная (нижнетреугольная) и т. п. матрицы.

В математике рассматривается множество различных типов и видов матриц. Таковы, например, единичная, симметричная, кососимметричная, верхнетреугольная (нижнетреугольная) и

Слайд 13Единичная матрица

Единичная матрица

Слайд 14Единичные матрицы первых порядков имеют вид

Единичные матрицы первых порядков имеют вид

Слайд 15Симметричная матрица
Симметричной (Симметрической) называют квадратную матрицу, элементы которой симметричны относительно

главной диагонали.

Симметричная матрицаСимметричной (Симметрической) называют квадратную матрицу, элементы которой симметричны относительно главной диагонали.

Слайд 16Кососимметричная (кососимметрическая)
матрица — квадратная матрица А над полем k характеристики,

отличной от 2, удовлетворяющая соотношению:

AT = − A,

где AT —

транспонированная матрица.
Кососимметричная (кососимметрическая)матрица — квадратная матрица А над полем k характеристики, отличной от 2, удовлетворяющая соотношению:AT = −

Слайд 17Кососимметричная матрица



0

а

0
Кососимметричная матрица      0

Слайд 18Верхнетреугольная матрица —
квадратная матрица, в которой все элементы ниже

главной диагонали равны нулю.


Верхнетреугольная матрица — квадратная матрица, в которой все элементы ниже главной диагонали равны нулю.

Слайд 19Нижнетреугольная матрица —
квадратная матрица, в которой все элементы выше главной

диагонали равны нулю

Нижнетреугольная матрица —квадратная матрица, в которой все элементы выше главной диагонали равны нулю

Слайд 20Определи́тель (или детермина́нт) —
одно из основных понятий линейной алгебры. Определитель

матрицы является многочленом от элементов квадратной матрицы (то есть такой,

у которой количество строк и столбцов равно).
Определитель матрицы А обозначается как: det(A), |А| или Δ(A).
Определи́тель (или детермина́нт) —одно из основных понятий линейной алгебры. Определитель матрицы является многочленом от элементов квадратной матрицы

Слайд 21Алгоритм вычисления определителя матрицы:
Для матрицы первого порядка детерминантом является сам


единственный элемент этой матрицы:

Алгоритм вычисления определителя матрицы:Для матрицы первого порядка детерминантом является сам единственный элемент этой матрицы:

Слайд 22Для матрицы 2х2 детерминант определяется как

Для матрицы 2х2 детерминант определяется как

Слайд 23Для матрицы n порядка определитель задаётся рекурсивно:
где М1j— дополнительный

минор к элементу a1j.
Эта формула называется разложением по строке.

Для матрицы n порядка определитель задаётся рекурсивно: где М1j— дополнительный минор к элементу a1j. Эта формула называется

Слайд 24Для вычисления определителей
можно применить два алгоритма: рекурсивный
и
итеративный
.

Для вычисления определителейможно применить два алгоритма: рекурсивный и итеративный.

Слайд 25
Возьмём произвольный минор М1j.
Он является определителем матрицы порядка n-1. Для

его нахождения необходимо решить такую же задачу, только меньшей размерности.
Следовательно,

необходимо применить рекурсивный алгоритм.
Возьмём произвольный минор М1j.Он является определителем матрицы порядка n-1. Для его нахождения необходимо решить такую же задачу,

Слайд 26Число операций,
Необходимых для рекурсивного вычисления определителя матрицы порядка n, определяется

количеством рекурсивных вызовов, а также числом операций, совершаемых во время

одного вызова.
Число операций,Необходимых для рекурсивного вычисления определителя матрицы порядка n, определяется количеством рекурсивных вызовов, а также числом операций,

Слайд 27Недостаток рекурсивного алгоритма:
Количество операций при каждом вызове пропорционально n2. Следовательно,

временная сложность алгоритма равна Q(n2n!), что делает малоэффективным для больших

значений n.
Недостаток рекурсивного алгоритма:Количество операций при каждом вызове пропорционально n2. Следовательно, временная сложность алгоритма равна Q(n2n!), что делает

Слайд 28Итеративный алгоритм:
использует элементарные преобразования, приводящие матрицу к треугольному виду. Определитель

такой матрицы равен произведению значений элементов, находящихся на главной диагонали.

Итеративный алгоритм:использует элементарные преобразования, приводящие матрицу к треугольному виду. Определитель такой матрицы равен произведению значений элементов, находящихся

Слайд 29Недостаток итеративного метода:
Производится большое количество операций деления. Большие колебания значений

элементов матрицы приводят к значительным погрешностям.

Недостаток итеративного метода:Производится большое количество операций деления. Большие колебания значений элементов матрицы приводят к значительным погрешностям.

Слайд 30Реализация на Паскале рекурсивной функции вычисления определителей:
Function cdet(var x:mat; t:integer):real;
var

i, j, k : integer;
s :

real;
minor : mat;
Begin
if t=1 then calcul:=x[1,1] {элементарный случай}
else begin
s:=0;
for k:=1 to t do begin
for i:=1 to t+1 do
for j:=1 to k-1 do minor[I,j]:=x[i+1,j];
for i:=1 to t+1 do
for j:=k to t+1 do minor [I,j]:=x[i+1, j+1];
if odd(k) then s:=s+x[1,k]*cdet(minor, t-1) {рекурсивный вызов}
else s:=s-x[1,k]*cdet(minor, t-1);
end;
cdet:=s;
end;
end.;


Реализация на Паскале рекурсивной функции вычисления определителей:Function cdet(var x:mat; t:integer):real;var i, j, k : integer;

Слайд 31Реализация на Паскале итеративной функции вычисления определителей:
Function CID(x:mat; r:integer): real;

var i, j, k : integer;
q

: real;
Begin {CID}
for i:=1 to r-1 do begin
if x[I,i]:=0 then
begin
k:=1;
for j:=i+1 to r do
if x[j,i]<>0 then k:=j;
if k=1 then begin CID:=0; exit; end
else
for j:=1 to r do
begin
q:=x[i,j];
x[i,j]:=x[k,j];
x[k,j]:=-q;
end;
end;


Реализация на Паскале итеративной функции вычисления определителей:Function CID(x:mat; r:integer): real; var i, j, k : integer;

Слайд 32Реализация на Паскале итеративной функции вычисления определителей:
{преобразование строк

с целью обнуления элементов в столбце i, расположенных под диагональю}


for j:=i+1 to x do
begin
q:=-x[j,i]/x[I,i];
for k:=1 to r do x[j,k]:=x[j,k]+x[I,k]*q;
end;
end;
{вычисление значения определителя треугольной матрицы}
q:=1;
for i:=1 to r do q:=q*x[I,i];
CID:=q;
End;
Реализация на Паскале итеративной функции вычисления определителей:  {преобразование строк с целью обнуления элементов в столбце i,

Слайд 33Домашнее задание:

Домашнее задание:

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика