Nesymetrická matica

Nesymetrická matica

Rozbité zrkadlo

Nesymetrická matica je neštvorcová matica, kde prvky transponovanej matice sú v iných polohách ako prvky pôvodnej matice.

Inými slovami, nesymetrická matica je matica, kde počet riadkov (n) je iný ako počet stĺpcov (m) a transpozícia matice je odlišná od pôvodnej matice.

Je dôležité nezamieňať si nesymetrické matice s antisymetrickými maticami, pretože ide o veľmi odlišné koncepty a vzťahujú sa na rôzne prvky v rámci matice.

Aby bola matica symetrická, musí to byť štvorcová matica a musí sa rovnať jej transponovanej matici. Inými slovami, že počet riadkov (n) sa rovná počtu stĺpcov (m) a že prvky matice sa po zmene riadkov pomocou stĺpcov nemenia.

Matematicky pojem symetria znamená, že použitím operácie transponovania sa prvky matice nezmenia.

Symetrická matica a zrkadlá

Pojem nesymetrická matica lepšie pochopíme, ak sa zamyslíme nad efektom, ktorý zrkadlo vytvára.

Zrkadlo
Zrkadlo

Ak sa pozrieme do zrkadla, uvidíme odraz našej tváre; ak zdvihneme ruku, v zrkadle sa zdvihne aj ruka. Rovnakým spôsobom, ako keď urobíme akékoľvek gesto, objaví sa rovnaké odrazené gesto.

To isté sa deje s hlavnou diagonálou symetrickej matice. Položky pod alebo nad hlavnou uhlopriečkou budú rovnaké. To znamená, že hlavná uhlopriečka symetrickej matice pôsobí ako zrkadlo prvkov okolo nej.

Vzhľadom na symetrickú maticu S ,

Symetrická matica
Symetrická matica

Transponovaná matica S by mala nasledujúci tvar:

Transpozícia symetrickej matice
Transpozícia symetrickej matice

Viac informácií o jeho matematických vlastnostiach nájdete v článku o symetrickej matici.

Nesymetrická matica a zrkadlá

V prípade nesymetrickej matice je to ako keby sa rozbilo zrkadlo.

Rozbité zrkadlo
Rozbité zrkadlo

A keď je zrkadlo rozbité, neodráža dobre prvky pred ním. Môžeme zdvihnúť pravú ruku a vidieť, že sú zdvihnuté štyri ruky alebo žiadna.

Takže pri použití rovnakej logiky je nesymetrická matica o tom, že nemá rovnaké prvky nad alebo pod hlavnou uhlopriečkou a tiež o tom, že nie sú rovnaké.

Taký, že:

Nesymetrická matica
Nesymetrická matica

V tejto matici nemôžeme nájsť hlavnú uhlopriečku, a preto neexistuje symetria v počte prvkov. Okrem toho, ak transponujeme predchádzajúcu maticu, uvidíme, že si nezachová svoj pôvodný stav.

Transponovaná matica NS by mala nasledujúci tvar:

Transpozícia nesymetrickej matice
Transpozícia nesymetrickej matice

Zhrnutie

Keď sa stretneme s pojmom nesymetrická matica, stačí sa zamyslieť nad symetrickou maticou a pred jej charakteristiku postaviť negáciu. To znamená, že nesymetrická matica bude taká, aby vyhovovala:

  • Neštvorcová matica.
  • Transponovaná matica sa nerovná pôvodnej matici.

Môže sa zdať ľahké zapamätať si, čo je nesymetrická matica, ale keď pracujeme s antisymetrickými maticami, niekedy si tieto pojmy zamieňame.

Maticové rozdelenie

  • Antisymetrická matrica
  • Matica identity
  • Inverzná matica rádu 2