11. Paбота с символьными массивами и матрицами. Операции над массивами выполняются поэлементно, а операции над матрицами определены в соответствии с правилами линейной алгебры. Операции над массивами предшествует точка. Операции сложения и вычитания над матрицами и массивами дают одинаковый результат. Аналитическая формула сложения:
C = А+Б =,где i –я строка,
j-й столбец , формула вычитания : В + С = А
Сложение: А + Б. Вычитание: A – Б. в MATLAB
Слагаемые должны быть одинакового размера за исключением, когда одно из них скаляр; скаляр добавляется ко всем элементам другого операнда при сложении и вычитается из всех элементов другого операнда при вычитании.
Аналитическая формула умножения:
Например:
= С
Операция умножения матриц не обладает свойством коммутативности.
Например: имеем две матрицы А = Тогда АВ =
ВА= откуда следует, что ABBA. При перемножении матриц А и В
Надо указывать порядок выполнения операций умножения; например, в случае произведения АВ матрица В умножена на матрицу А слева, в случае ВА справа. Умножение матриц: A * B. Умножение массивов: A.* B. в MATLAB. При умножении матриц или матриц и векторов число столбцов первого сомножителя должно быть равно числу строк второго. На скаляр умножаются все элементы сомножителя. Массивы умножаются одинакового размера поэлементно. На скаляр умножаются все элементы сомножителя. Решение систем линейных уравнений :A \ X = B; X / A = B; (левое, правое). Если А квадратная матрица размера n n и B – матрица размера n k. Прямоугольные матрицы допустимы, но уравнения должны быть совместны. Решение по методу наименьших квадратов не вычисляется. Левое, правое деление массивов: A.\ B; A./B. Результатом является массив элементов B(i,j) / A(i,j); массивы должны быть одинаковых размеров за исключением, когда один из них скаляр. Степень матрицы: A^p. Если p – целое положительное число, то степень матрицы вычисляется путем перемножения ее на себя; если p-целое отрицательное число, то же самое относится к обратной матрице. Матрицей, обратной по отношению к квадратной матрице А, называют такую квадратную матрицу А^-1 того же размера, для которой справедливо соотношение АA^-1 = A^-1A . Квадратная матрица называется вырожденной, если ее определитель равен нулю. В противном случае называется невырожденной. Только для невырожденной квадратной матрицы A существует обратная матрица A^-1. Степень массива: A.^ B результатом является массив с элементами A(i,j)^B(i,j); массивы должны быть одинаковых размеров кроме случая, когда один из них скаляр. Транспонированной матрицей A’ для матрицы А размера m n называется матрица размера nm, получаемая заменой строк столбцами. Транспонирование матрицы: A’. Транспонирование массива: A.’ В MATLAB .
Примеры:
» syms a b c d;
» A = [a b; c d]
A =
[ a, b]
[ c, d]
» A*A/A
ans =
[ a, b]
[ c, d]
» A*A\A»
ans =
[ 1/(-b*c+d*a)*d, -1/(-b*c+d*a)*b]
[ -c/(-b*c+d*a), a/(-b*c+d*a)]
» syms a11 a12 a21 a22 b1 b2;
» A = [a11 a12;a21 a22];
» B = [b1 b2];
» X = B/A;
» x1 =X(1)
x1 =
-(-a22*b1+b2*a21)/(-a12*a21+a11*a22)
» x2 = X(2)
x2 =
(-a12*b1+a11*b2)/(-a12*a21+a11*a22)
|