محدد (مصفوفات)

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

في الجبر الخطي، الُمحَدِّد (بالإنجليزية: Determinant) لمصفوفة مربعة n×n، هو عدد يمكن أن يحسب من خلال مداخل المصفوفة المربعة، يحدد عددا من خصائص التحويل الخطي الذي تصفه هذه المصفوفة.[1][2][3] يكون الُمحَدِّد مساوٍيا لصفر إذا وفقط إذا كانت المصفوفة غير معكوسة (أنظر معكوس المصفوفة ).

يرمز عادة لمحدد مصفوفة ما A أو .

للمحدد معنى هندسي: إذا كانت A مصفوفة مربعة حقيقية، فإن محددها مساوٍ لحجم متوازي السطوح (في فضاء إقليدي)، ورؤوس متوازي السطوح هي أعمدة المحدد.

تعريف[عدل]

محدد مصفوفة 2X2[عدل]

لمحدد 2X2، طريقة الحساب هي:

على سبيل المثال:

لذلك المصفوفة هي معكوسة. وبالتالي، معكوس المصفوفة هو:

بالرغم من ذلك المصفوفة الآتية هي غير معكوسة:

لذلك، بما أنها غير معكوسة، حساب المحدد هو 0:

محدد مصفوفة 3X3[عدل]

إحدى طرق تحديد محدد المصفوفة 3×3:

محدد مصفوفة nXn[عدل]

يُحدد محدد مصفوفة ذات بُعد ما باستعمال صيغة لايبنتس أو صيغة لابلاس.

صيغة لايبنتس من أجل حساب محدد مصفوفة A بعدها n × n تأتي فيما يلي:

انظر إلى تبديل (رياضيات) وإلى زمرة متماثلة.

خصائص المحدد[عدل]

  1. حيث In هي مصفوفة الوحدة ذات البعد n × n.
  2. حيث تعني منقولة المصفوفة A.
  3. إذا كانت A و B مصفوفتين مربعتين، فإن:
  4. حيث A مصفوفة بعدها n × n.
  5. إذا كانت A مصفوفة مثلثية (أي أن ai,j = 0 كلما توفر i > j، أو بشكل مماثل، كلما توفر i < j)، فإن محدد هذه المصفوفة هو جداء عناصرها الواقعة على القطر الرئيسي:

الحساب[عدل]

حيث تطبيقات من قبيل معرفة قابلية عكس مصفوفة أو حساب القيم الذاتية أو المتجهات الذاتية لمصفوفة لا تستعمل نهائيا المحدد، بل تستعمل تقنيات أخرى أكثر تطورا.

انظر إلى صيغة لايبنتس من أجل حساب المحدد وإلى امتداد لابلاص. يبقى حساب محدد مصفوفة مسألة نظرية. ناذرا ما يحسب المحدد في إطار الجبر الخطي العددي.

التاريخ[عدل]

من حيث التاريخ، استعمل مفهوم المحدد قبل اعتبار المصفوفات بكثير : في الأصل استعمل المحدد خاصيةً لأنظمة المعادلات الخطية. يحدد المحدد ما إذا كان لنظام معادلات خطية معين حل واحد من عدمه. يكون لهذا النظام حل واحد إذا كان المحدد مختلفا عن الصفر. استعمل هذا المعنى لأول مرة من طرف كتاب الرياضيات الصيني الدروس التسعة حول فن الرياضيات (والذي كُتب في حوال القرن الثلاث قبل الميلاد). في أوروبا، اعتُبر المحدد 2*2 من طرف عالم الرياضيات كاردانو في نهاية القرن السادس عشر، واعتُبر المحدد من حجم أكبر من ذلك من طرف عالم الرياضيات الألماني لايبنتس.

انظر أيضا[عدل]

مراجع[عدل]

  1. ^ "معلومات عن محدد (مصفوفات) على موقع mathworld.wolfram.com". mathworld.wolfram.com. مؤرشف من الأصل في 13 أبريل 2019. 
  2. ^ "معلومات عن محدد (مصفوفات) على موقع catalogue.bnf.fr". catalogue.bnf.fr. مؤرشف من الأصل في 2 مايو 2019. 
  3. ^ "معلومات عن محدد (مصفوفات) على موقع bigenc.ru". bigenc.ru. 

وصلات خارجية[عدل]