เมื่อทำงานกับเมทริกซ์ บางครั้งคุณต้องเปลี่ยนเมทริกซ์ กล่าวคือ พลิกพวกมันกลับด้าน แน่นอนคุณสามารถป้อนข้อมูลด้วยตนเองได้ แต่ Excel มีหลายวิธีในการดำเนินการที่ง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้น มาดูรายละเอียดกันดีกว่า
การขนย้ายเมทริกซ์เป็นกระบวนการสลับคอลัมน์และแถว Excel มีสองตัวเลือกในการย้าย: การใช้ฟังก์ชัน ทรานส์เอสพีและใช้เครื่องมือพิเศษแทรก มาดูรายละเอียดแต่ละตัวเลือกเหล่านี้กันดีกว่า
การทำงาน ทรานส์เอสพีอยู่ในหมวดหมู่ของตัวดำเนินการ “ลิงค์และอาร์เรย์”- ลักษณะเฉพาะคือ เช่นเดียวกับฟังก์ชันอื่นๆ ที่ทำงานกับอาร์เรย์ ผลลัพธ์เอาต์พุตไม่ใช่เนื้อหาของเซลล์ แต่เป็นอาร์เรย์ข้อมูลทั้งหมด ไวยากรณ์ของฟังก์ชันค่อนข้างง่ายและมีลักษณะดังนี้:
TRANSP(อาร์เรย์)
นั่นคือ อาร์กิวเมนต์เดียวของโอเปอเรเตอร์นี้คือการอ้างอิงถึงอาร์เรย์ ในกรณีของเราคือเมทริกซ์ที่ควรถูกแปลง
มาดูกันว่าฟังก์ชันนี้สามารถนำไปใช้ได้อย่างไรโดยใช้ตัวอย่างกับเมทริกซ์จริง
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ เราเลือกช่วงการย้ายทั้งหมด ย้ายไปที่แท็บ "บ้าน"คลิกที่ไอคอน "สำเนา"ซึ่งอยู่บนริบบิ้นในกลุ่ม "คลิปบอร์ด"- แทนที่จะดำเนินการที่ระบุ หลังจากเลือกแล้ว คุณสามารถตั้งค่าแป้นพิมพ์ลัดมาตรฐานสำหรับการคัดลอกได้ Ctrl+C.
ต่อไปนี้เป็นสูตรอาร์เรย์ ทรานส์เอสพีจะถูกลบและมีเพียงค่าเดียวเท่านั้นที่จะยังคงอยู่ในเซลล์ซึ่งสามารถทำงานได้ในลักษณะเดียวกับเมทริกซ์ดั้งเดิม
นอกจากนี้ เมทริกซ์สามารถย้ายได้โดยใช้รายการเมนูบริบทรายการเดียวที่เรียกว่า “ใส่แบบพิเศษ”.
หลังจากขั้นตอนเหล่านี้ เฉพาะเมทริกซ์ที่แปลงแล้วเท่านั้นที่จะยังคงอยู่บนแผ่นงาน
ด้วยสองวิธีเดียวกันที่กล่าวถึงข้างต้น คุณสามารถเปลี่ยนไม่เพียงแต่เมทริกซ์เท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงตารางเต็มรูปแบบลงใน Excel อีกด้วย ขั้นตอนจะเกือบจะเหมือนกัน
ดังนั้นเราจึงพบว่าใน Excel เมทริกซ์สามารถย้ายได้ กล่าวคือ พลิกกลับโดยการสลับคอลัมน์และแถวในสองวิธี ตัวเลือกแรกเกี่ยวข้องกับการใช้ฟังก์ชัน ทรานส์เอสพีและอันที่สองคือวางเครื่องมือพิเศษ โดยทั่วไปแล้ว ผลลัพธ์สุดท้ายที่ได้รับเมื่อใช้ทั้งสองวิธีนี้ก็ไม่แตกต่างกัน ทั้งสองวิธีทำงานได้ในเกือบทุกสถานการณ์ ดังนั้นเมื่อเลือกตัวเลือกการแปลง ความชอบส่วนบุคคลของผู้ใช้รายใดรายหนึ่งจะมาก่อน นั่นคือวิธีใดที่สะดวกสำหรับคุณเป็นการส่วนตัวมากกว่าให้ใช้วิธีนั้น
การย้ายเมทริกซ์ผ่านเครื่องคิดเลขออนไลน์นี้จะใช้เวลาไม่มาก แต่จะให้ผลลัพธ์อย่างรวดเร็วและช่วยให้คุณเข้าใจกระบวนการได้ดีขึ้น
บางครั้งในการคำนวณพีชคณิต จำเป็นต้องสลับแถวและคอลัมน์ของเมทริกซ์ การดำเนินการนี้เรียกว่าการขนย้ายเมทริกซ์ แถวตามลำดับจะกลายเป็นคอลัมน์ และเมทริกซ์เองก็จะถูกย้าย มีกฎบางประการในการคำนวณเหล่านี้ และเพื่อทำความเข้าใจและทำความคุ้นเคยกับกระบวนการด้วยภาพ ให้ใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์นี้ มันจะทำให้งานของคุณง่ายขึ้นมากและช่วยให้คุณเข้าใจทฤษฎีการขนย้ายเมทริกซ์ได้ดีขึ้น ข้อได้เปรียบที่สำคัญของเครื่องคิดเลขนี้คือการสาธิตโซลูชันแบบขยายและละเอียด ดังนั้นการใช้งานจึงส่งเสริมความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการคำนวณพีชคณิต นอกจากนี้ ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณสามารถตรวจสอบได้เสมอว่าคุณทำงานสำเร็จได้อย่างไรโดยการย้ายเมทริกซ์ด้วยตนเอง
เครื่องคิดเลขใช้งานง่ายมาก หากต้องการค้นหาเมทริกซ์แบบย้ายทางออนไลน์ ให้ระบุขนาดเมทริกซ์โดยคลิกที่ไอคอน "+" หรือ "-" จนกว่าคุณจะได้จำนวนคอลัมน์และแถวที่ต้องการ จากนั้น ป้อนตัวเลขที่ต้องการลงในช่อง ด้านล่างนี้คือปุ่ม "คำนวณ" - การคลิกจะแสดงโซลูชันสำเร็จรูปพร้อมคำอธิบายโดยละเอียดของอัลกอริทึม
ในการย้ายเมทริกซ์ คุณต้องเขียนแถวของเมทริกซ์ลงในคอลัมน์
ถ้า แล้วเมทริกซ์ที่ถูกย้าย
ถ้าอย่างนั้น
แบบฝึกหัดที่ 1หา
สำหรับเมทริกซ์จตุรัส จะมีการใส่ตัวเลขที่เรียกว่าดีเทอร์มิแนนต์
สำหรับเมทริกซ์อันดับสอง (มิติ ) ดีเทอร์มิแนนต์จะได้รับจากสูตร:
ตัวอย่างเช่น สำหรับเมทริกซ์ ตัวกำหนดของมันคือ
ตัวอย่าง . คำนวณดีเทอร์มิแนนต์ของเมทริกซ์
สำหรับเมทริกซ์จตุรัสอันดับสาม (มิติ ) จะมีกฎ "สามเหลี่ยม" ในรูป เส้นประหมายถึงการคูณตัวเลขที่เส้นประผ่าน ต้องบวกตัวเลขสามตัวแรก จะต้องลบตัวเลขสามตัวถัดไป
ตัวอย่าง- คำนวณปัจจัยกำหนด.
เพื่อให้คำนิยามทั่วไปของดีเทอร์มิแนนต์ จำเป็นต้องแนะนำแนวคิดของตัวรองและส่วนเสริมพีชคณิต
ส่วนน้อยองค์ประกอบของเมทริกซ์เรียกว่าดีเทอร์มิแนนต์ที่ได้จากการขีดฆ่า - แถวนั้นและ - คอลัมน์นั้น
ตัวอย่าง.ลองหาค่ารองของเมทริกซ์ A กัน
ส่วนเสริมพีชคณิตองค์ประกอบเรียกว่าตัวเลข
ซึ่งหมายความว่าหากผลรวมของดัชนีเป็นเลขคู่ ก็ไม่ต่างกัน หากผลรวมของดัชนีเป็นเลขคี่ จะต่างกันเพียงเครื่องหมายเท่านั้น
สำหรับตัวอย่างก่อนหน้านี้
ดีเทอร์มิแนนต์เมทริกซ์คือผลรวมผลคูณขององค์ประกอบของสตริงตัวใดตัวหนึ่ง
(คอลัมน์) ของการเสริมพีชคณิต ลองพิจารณาคำจำกัดความนี้ในเมทริกซ์ลำดับที่สาม
รายการแรกเรียกว่าส่วนขยายของดีเทอร์มิแนนต์ในแถวแรก รายการที่สองคือการขยายในคอลัมน์ที่สอง และรายการสุดท้ายคือการขยายในแถวที่สาม โดยรวมแล้วสามารถเขียนส่วนขยายดังกล่าวได้หกครั้ง
ตัวอย่าง- คำนวณดีเทอร์มิแนนต์โดยใช้กฎ "สามเหลี่ยม" แล้วขยายไปตามแถวแรก ตามด้วยคอลัมน์ที่สาม ตามด้วยแถวที่สอง
มาขยายดีเทอร์มิแนนต์ตามบรรทัดแรก:
ขยายดีเทอร์มิแนนต์ในคอลัมน์ที่สาม:
ลองขยายดีเทอร์มิแนนต์ไปตามบรรทัดที่สอง:
โปรดทราบว่ายิ่งมีศูนย์มากเท่าใด การคำนวณก็จะยิ่งง่ายขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ขยายตามคอลัมน์แรก เราจะได้
ในบรรดาคุณสมบัติของดีเทอร์มิแนนต์มีคุณสมบัติที่ช่วยให้คุณได้รับศูนย์ ได้แก่ :
หากคุณเพิ่มองค์ประกอบของแถวอื่น (คอลัมน์) ให้กับองค์ประกอบของแถวใดแถวหนึ่ง (คอลัมน์) คูณด้วยตัวเลขที่ไม่ใช่ศูนย์ ดีเทอร์มิแนนต์จะไม่เปลี่ยนแปลง
ลองหาดีเทอร์มิแนนต์ตัวเดียวกันแล้วได้ศูนย์ เช่น ในบรรทัดแรก
ตัวกำหนดลำดับที่สูงกว่าจะถูกคำนวณในลักษณะเดียวกัน
ภารกิจที่ 2คำนวณปัจจัยกำหนดลำดับที่สี่:
1) กระจายไปตามแถวหรือคอลัมน์ใดๆ
2) เคยได้รับศูนย์มาก่อน
เราได้รับศูนย์เพิ่มเติม เช่น ในคอลัมน์ที่สอง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้คูณองค์ประกอบของบรรทัดที่สองด้วย -1 และเพิ่มลงในบรรทัดที่สี่:
เราจะแสดงคำตอบของระบบสมการพีชคณิตเชิงเส้นโดยใช้วิธีของแครมเมอร์
ภารกิจที่ 2แก้ระบบสมการ
เราจำเป็นต้องคำนวณปัจจัยสี่ประการ อันแรกเรียกว่าอันหลักและประกอบด้วยค่าสัมประสิทธิ์สำหรับสิ่งที่ไม่รู้:
โปรดทราบว่า ถ้า ระบบไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยวิธีของแครมเมอร์
ดีเทอร์มิแนนต์ที่เหลืออีกสามตัวแสดงด้วย , และได้รับโดยการแทนที่คอลัมน์ที่เกี่ยวข้องด้วยคอลัมน์ทางด้านขวามือ
เราพบ. เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้เปลี่ยนคอลัมน์แรกในตัวกำหนดหลักเป็นคอลัมน์ทางด้านขวา:
เราพบ. เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้เปลี่ยนคอลัมน์ที่สองในปัจจัยหลักเป็นคอลัมน์ทางด้านขวา:
เราพบ. เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้เปลี่ยนคอลัมน์ที่สามในตัวกำหนดหลักเป็นคอลัมน์ทางด้านขวา:
เราค้นหาวิธีแก้ปัญหาของระบบโดยใช้สูตรของแครมเมอร์: , ,
ดังนั้น คำตอบของระบบคือ , ,
มาตรวจสอบกัน โดยเราจะแทนที่คำตอบที่พบลงในสมการทั้งหมดของระบบ
หากเมทริกซ์จตุรัสมีดีเทอร์มิแนนต์ที่ไม่ใช่ศูนย์ ก็จะมีเมทริกซ์ผกผันเช่นนั้น เมทริกซ์เรียกว่าเมทริกซ์เอกลักษณ์และมีรูปแบบ
สูตรผกผันพบเมทริกซ์ผกผัน:
ตัวอย่าง- ค้นหาค่าผกผันของเมทริกซ์
ขั้นแรกเราคำนวณดีเทอร์มิแนนต์
การค้นหาการเสริมพีชคณิต:
เราเขียนเมทริกซ์ผกผัน:
หากต้องการตรวจสอบการคำนวณ คุณต้องแน่ใจว่า
ให้ระบบสมการเชิงเส้นได้รับ:
มาแสดงกันเถอะ
จากนั้นระบบสมการสามารถเขียนได้ในรูปแบบเมทริกซ์เป็น และด้วยเหตุนี้ สูตรผลลัพธ์เรียกว่าวิธีเมทริกซ์ในการแก้ระบบ
ภารกิจที่ 3แก้ระบบโดยใช้วิธีเมทริกซ์
เราจำเป็นต้องเขียนเมทริกซ์ของระบบ หาค่าผกผันของมัน แล้วคูณด้วยคอลัมน์ทางด้านขวามือ
เราพบเมทริกซ์ผกผันในตัวอย่างก่อนหน้านี้แล้ว ซึ่งหมายความว่าเราสามารถหาคำตอบได้:
วิธีของแครมเมอร์และวิธีการเมทริกซ์ใช้สำหรับระบบกำลังสองเท่านั้น (จำนวนสมการเท่ากับจำนวนไม่ทราบ) และดีเทอร์มิแนนต์ต้องไม่เท่ากับศูนย์ ถ้าจำนวนสมการไม่เท่ากับจำนวนที่ไม่ทราบ หรือดีเทอร์มิแนนต์ของระบบเป็นศูนย์ จะใช้วิธีเกาส์เซียน วิธีเกาส์เซียนสามารถใช้เพื่อแก้ระบบใดก็ได้
และลองแทนมันลงในสมการแรก:
ภารกิจที่ 5แก้ระบบสมการโดยใช้วิธีเกาส์
ขึ้นอยู่กับเมทริกซ์ผลลัพธ์ เราจะกู้คืนระบบ:
เราพบวิธีแก้ปัญหา:
เมทริกซ์ A -1 เรียกว่าเมทริกซ์ผกผันเทียบกับเมทริกซ์ A ถ้า A*A -1 = E โดยที่ E คือเมทริกซ์เอกลักษณ์ของลำดับที่ n เมทริกซ์ผกผันจะมีได้เฉพาะกับเมทริกซ์จัตุรัสเท่านั้น
วัตถุประสงค์ของการบริการ- การใช้บริการออนไลน์นี้คุณสามารถค้นหาได้ การบวกพีชคณิต, เมทริกซ์ทรานสโพส A T , เมทริกซ์พันธมิตรและเมทริกซ์ผกผัน การตัดสินใจจะดำเนินการโดยตรงบนเว็บไซต์ (ออนไลน์) และไม่มีค่าใช้จ่าย ผลการคำนวณจะแสดงในรายงานในรูปแบบ Word และ Excel (เช่น สามารถตรวจสอบวิธีแก้ปัญหาได้) ซม. ตัวอย่างการออกแบบ.
คำแนะนำ. เพื่อให้ได้วิธีแก้ปัญหา จำเป็นต้องระบุขนาดของเมทริกซ์ ถัดไป กรอกเมทริกซ์ A ในกล่องโต้ตอบใหม่
ดูสิ่งนี้ด้วย เมทริกซ์ผกผันโดยใช้วิธี Jordano-Gauss
ตัวอย่างหมายเลข 1 ลองเขียนเมทริกซ์ในรูปแบบ:
เอ -1 = |
|
เป็นกรณีพิเศษ: ค่าผกผันของเมทริกซ์เอกลักษณ์ E คือเมทริกซ์เอกลักษณ์ E