تجاوز إلى المحتوى الرئيسي
تابعنا على تيليجرامانضم

النظير الضربي للمصفوفة المربعة

المصفوفات والمحددات · الرياضيات (الفرع العلمي)

آخر تحديث:

محتويات الموضوع (١٤)

شرح الموضوع

عرضنا في درس سابق المصفوفة المحايدة (م) في عملية ضرب المصفوفات، وتعرّفنا إلى خاصية مهمة من

النظير الضربي للمصفوفة المربعة (⁦Inverse⁩

ضرب المصفوفة في نظيرها يعطي المصفوفة المحايدة

وهي أ . م = م . أ = أ حيث أ مصفوفة مربعة من الرتبة ن.

تعريف:

أ . أ−١^{-١} = أ−١^{-١} . أ = م

مثال ١:

ومنها ب = أ−١^{-١} (لماذا؟)

مثال ٢:

متى لا يكون للمصفوفة نظير؟

لماذا لا تساوي المصفوفة الناتجة س . ص المصفوفة م٢؟

تعريف:

نظرية:

مثال ٣:

وقد يكون المحدد معادلة في مجهول؛ نساويه بالصفر ونحلّها.

مثال ٤:

خصائص النظير الضربي:

ثلاث خصائص تختصر التعامل مع النظير

  • (أ−١^{-١})−١^{-١} = أ
  • (ك أ)−١^{-١} = ١/ك (أ−١^{-١})
  • (أ . ب)−١^{-١} = ب−١^{-١} . أ−١^{-١}

إثبات الخاصية الثالثة:

مثال ٥:

النظير الضربي لمصفوفة من الرتبة الثانية بقاعدة واحدة

إيجاد النظير الضربي للمصفوفة: سوف نتعرف على طرق إيجاد النظير الضربي للمصفوفة المربعة، وستقتصر دراستنا على النظير الضربي للمصفوفات المربعة من الرتبة الثانية فقط.

تعميم:

يطبع الكتاب الرمز معكوساً هنا؛ المقصود أن الرقم الأول للعمود والثاني للصف، والقانون صحيح كما هو.

مثال ٦:

تمارين ٣ - ٤

أطبّق: تمارين على النظير الضربي

بيّن أي من المصفوفات الآتية لها نظير ضربي.

أ = [٤−٨٣٦]\begin{bmatrix} ٤ & -٨ \\ ٣ & ٦ \end{bmatrix}، ب = [٣جاس−١١]\begin{bmatrix} ٣ & جاس \\ -١ & ١ \end{bmatrix} ج = [٣٣٣٣]\begin{bmatrix} ٣ & ٣ \\ ٣ & ٣ \end{bmatrix}، د = [٢−١٣٦−٣٩٢٨−١]\begin{bmatrix} ٢ & -١ & ٣ \\ ٦ & -٣ & ٩ \\ ٢ & ٨ & -١ \end{bmatrix}

ما قيم ك التي تجعل كلاً من المصفوفات الآتية منفردة؟

أ = [كك٤٢ك]\begin{bmatrix} ك & ك \\ ٤ & ٢ك \end{bmatrix}، ب = [ك٤١ك]\begin{bmatrix} ك & ٤ \\ ١ & ك \end{bmatrix}

إذا كانت أ = [٤٥٢٣]\begin{bmatrix} ٤ & ٥ \\ ٢ & ٣ \end{bmatrix}، فجد:

أ−١^{-١} (إن أمكن) (أ−١^{-١})−١^{-١}

إذا كانت أ = [س٥٢٣]\begin{bmatrix} س & ٥ \\ ٢ & ٣ \end{bmatrix}، وكان |أ−١^{-١}| = ١/٥، فما قيمة س؟

إذا كانت أ = [س−٣١ص]\begin{bmatrix} س & -٣ \\ ١ & ص \end{bmatrix}، وكان |أ−١^{-١}| = |أ| فما قيمة / قيم المقدار (س ص)؟

إذا علمت أن أ = [١٣٤٢]\begin{bmatrix} ١ & ٣ \\ ٤ & ٢ \end{bmatrix}، ب = [٢٣٣٤]\begin{bmatrix} ٢ & ٣ \\ ٣ & ٤ \end{bmatrix}، وكان أ . ج = ب، فجد ج−١^{-١}

إذا كانت أ، ب مصفوفتين مربعتين وكانت أ مصفوفة غير منفردة بحيث أ . ب = أ . ج فأثبت أن: ب = ج، بحيث ج مصفوفة.

تعريفات أساسية

مصفوفة غير منفردة

تسمى المصفوفة المربعة أ مصفوفة غير منفردة إذا وجدت مصفوفة مربعة ب من نفس الرتبة

المصفوفة المنفردة

المصفوفة المنفردة هي المصفوفة المربعة التي لا يوجد لها نظير ضربي.

النظير الضربي

وتسمى المصفوفة ب نظيراً ضربياً للمصفوفة أ، ونرمز لها بالرمز أ−١^{-١} ونكتب (ب = أ−١^{-١}) ويكون أ . أ−١^{-١} = أ−١^{-١} . أ = م

خصائص النظير الضربي

إذا كانت أ، ب مصفوفتين مربعتين، وغير منفردتين، ومن نفس الرتبة، وكان ك عدداً حقيقياً ≠ ٠، فإن: 1. (أ−١^{-١})−١^{-١} = أ 2. (ك أ)−١^{-١} = ١/ك (أ−١^{-١}) 3. (أ . ب)−١^{-١} = ب−١^{-١} . أ−١^{-١}

إيجاد النظير الضربي للمصفوفة

أ−١^{-١} تنتج من ضرب المصفوفة بمقلوب محددها بعد تبديل أماكن مدخلات القطر الرئيسي وتغيير إشارة مدخلات القطر الآخر من المصفوفة أ

معاينة موضوع «النظير الضربي للمصفوفة المربعة» من وحدة «المصفوفات والمحددات» في مادة الرياضيات (الفرع العلمي). أقسام الشرح: ١٤، التعريفات: ٥، الأسئلة المحلولة: ٥.

المصدر: وزارة التربية والتعليم، النظير الضربي للمصفوفة المربعة (ص ١١٨–١٢٣)

موضوعات أخرى في الوحدة

تابع الدراسة