Frobeniova matice
Frobeniova matice je v numerické matematice speciální druh čtvercové matice, která splňuje následující tři vlastnosti:
- všechny položky na hlavní diagonále jsou jedničky
- položky v jednom libovolném sloupci pod hlavní diagonálou jsou libovolné
- všechny ostatní položky jsou nulové
Frobeniova matice tady vypadá takto:
Frobeniovy matice jsou pojmenované po Ferdinandu Georgu Frobeniovi. Někdy se také nazývají Gaussovy transformace po Carlu Friedrichu Gaussovi.[1] Frobeniovy matice se používají při Gaussově eliminační metodě pro reprezentaci gaussovských transformací.
Násobení libovolné matice zleva (levé násobení) Frobeniovou maticí odpovídá přičtení určité lineární kombinace zbývajících řádků k určitému řádku matice. Násobení inverzní maticí odpovídající lineární kombinaci od daného řádku odečte. To odpovídá jedné elementární operaci při gaussovské eliminaci (vedle transpozice řádků a násobení řádku skalárem).
Vlastnosti
Frobeniovy matice jsou invertibilní. Inverzí Frobeniovy matice je opět Frobeniova matice, která se od původní matice liší obrácenými znaménky čísel mimo hlavní diagonálu. Inverzní matice k výše uvedené matici tedy je:
Tento vzorec lze dokonce zobecnit na jakoukoli mocninu matice. Pro všechna platí:
Odkazy
Poznámky
- Golub a van Loan 1996, s. 95.
Reference
V tomto článku byly použity překlady textů z článků Frobenius matrix na anglické Wikipedii a Frobeniusmatrix na německé Wikipedii.
Související články
- Elementární matice – speciální případ Frobeniovy matice s jedinou nenulovou hodnotou mimo diagonálu