T I M U R K A R A Ç AY, H AY D A R E Ş, O R H A N Ö Z E R K A L K U L Ü S N O B E L

Benzer belgeler
İÇİNDEKİLER. Ön Söz...2. Matris Cebiri...3. Elementer İşlemler Determinantlar Lineer Denklem Sistemleri Vektör Uzayları...

LİNEER CEBİR MATRİSLER: şeklindeki tablosuna mxn tipinde bir matris denir. [a ij ] mxn şeklinde gösterilir. m satır, n sütun sayısıdır.

MATRİSLER. r r r A = v v v 3. BÖLÜM. a a L a. v r. a = M a. Matris L L L L. elemanları a ( i = 1,2,..., m ; j = 1,2,... n) cinsinden kısaca A = [ ]

Tanım 2.1. Bir kare matrisin determinantı, o matrisi bir sayıya eşleyen fonksiyondur.

İKİNCİ DERECEDEN DENKLEMLER

SAYILARIN ÇÖZÜMLENMESĐ ve BASAMAK KAVRAMI

ÜNİTE - 7 POLİNOMLAR

ASAL SAYILAR. Asal Sayılar YILLAR MATEMATĐK ĐM

Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü FZM207. Temel Elektronik-I. Doç. Dr. Hüseyin Sarı

TEOG. Tam Sayılar ve Mutlak Değer ÇÖZÜM ÖRNEK ÇÖZÜM ÖRNEK TAMSAYILAR MUTLAK DEĞER

SAYISAL ANALİZ. Matris ve Determinant

DENKLEM ve EŞİTSİZLİKLER ÜNİTE 2. ÜNİTE 2. ÜNİTE 2. ÜNİTE 2. ÜNİT

9. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

b göz önünde tutularak, a,

İstatistik I Bazı Matematik Kavramlarının Gözden

MUTLAK DEĞER. Sayı doğrusu üzerinde x sayısının sıfıra olan uzaklığına x in mutlak değeri denir ve x ile. gösterilir. x x. = a olarak tanımlanır.

SAYILAR DERS NOTLARI Bölüm 2 / 3

Cebir Notları Mustafa YAĞCI, Eşitsizlikler

II. DERECEDEN DENKLEMLER

BÖLÜM 5. MATRİS ve DETERMİNANTLAR 5.1. MATRİSLER. Taşkın, Çetin, Abdullayeva. reel sayılardan oluşan. olmak üzere tüm a.

POLİNOMLAR. Örnek: 4, 2, 7 polinomun katsayılarıdırlar. 5x, derecesi en büyük olan terim olduğundan. ifadelerine polinomun. der tür.

POLİNOMLARIN ÇARPANLARA AYRILMASI

RASYONEL SAYILAR KESİR ÇEŞİTLERİ Basit Kesir. olduğuna göre, a, b tamsayı ve b 0 olmak üzere, a şeklindeki ifadelere

LOGARİTMA. Örnek: çizelim. Çözüm: f (x) a biçiminde tanımlanan fonksiyona üstel. aşağıda verilmiştir.

Örnek...1 : a, b ve c birbirlerinden farklı birer rakamdır. a.b+9.b c en çok kaçtır?

DETERMINANTLAR. 1. Permütasyon. 1. Permütasyon ) permütasyonundaki ters dönüşüm. 1. Permütasyon 2. BÖLÜM ( )

2.I. MATRİSLER ve TEMEL İŞLEMLER

Vektörler ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Yrd.Doç.Dr.Nevin MAHİR

BÖLÜM DETERMINANTLAR SD 1

1. x 1 x. Çözüm : (x 1 x. (x 1 x )2 = 3 2 x 2 2x = 1 x + 1 x2 = 9. x x2 = 9 x2 + 1 x2. 2. x + 1 x = 8 ise x 1 x

ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİT

Üslü Sayılar MATEMATİK. 5.Hafta. Hedefler. Öğr.Gör. Esrin PALAS BOZKURT Öğr.Gör. Muhsin ÇELİK. Bu üniteyi çalıştıktan sonra;

c

İntegralin Uygulamaları

a üstel fonksiyonunun temel özellikleri şunlardır:

1986 ÖSS. olduğuna göre, aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

VEKTÖRLER ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİT

SAYI ÖRÜNTÜLERİ VE CEBİRSEL İFADELER

A, A, A ) vektör bileşenleri

0;09 0; : işleminin sonucu kaçtır? A) ;36 0; a = 0,39 b = 9,9 c = 1,8 d = 3,7.

2005 ÖSS BASIN KOPYASI SAYISAL BÖLÜM BU BÖLÜMDE CEVAPLAYACAĞINIZ TOPLAM SORU SAYISI 90 DIR. Matematiksel İlişkilerden Yararlanma Gücü,

TEST. Rasyonel Sayılar. 1. Aşağıdaki bilgilerden hangisi yanlıştır? 2. Aşağıda verilen, 3. Aşağıdaki sayılardan hangisi hem tam sayı,

YILLAR ÖSS-YGS /LYS /1 0/1 ÇÖZÜM: 1) xοy A ise ο işlemi A da kapalıdır.

İkinci Dereceden Denklemler

1988 ÖYS. 1. Toplamları 242 olan gerçel iki sayıdan büyüğü küçüğüne bölündüğünde bölüm 4, kalan 22 dir. Küçük sayı kaçtır?

YÜZDE VE FAĐZ PROBLEMLERĐ

1993 ÖYS. 1. Rakamları birbirinden farklı olan üç basamaklı en büyük tek sayı aşağıdakilerden hangisine kalansız bölünebilir?

1992 ÖYS. 1. Bir öğrenci, harçlığının 7. liralık otobüs biletinden 20 adet almıştır. Buna göre öğrencinin harçlığı kaç liradır?

İKİNCİ BÖLÜM REEL SAYI DİZİLERİ

LYS 2016 MATEMATİK ÇÖZÜMLERİ

İKİ DEĞİŞKENLİ ARİTMETİK FONKSİYONLAR. Funda ÇETİN YÜKSEK LİSANS TEZİ MATEMATİK GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HAZİRAN 2007 ANKARA

TYT / MATEMATİK Deneme - 2

1992 ÖYS A) 0,22 B) 0,24 C) 0,27 D) 0,30 E) 0, Bir havuza açılan iki musluktan, birincisi havuzun tamamını a saatte, ikincisi havuzun

2011 RASYONEL SAYILAR

DERS 4. Determinantlar, Leontief Girdi - Çıktı Analizi

İÇİNDEKİLER SAYISAL YETENEK SÖZEL YETENEK

Lisans Yerleştirme Sınavı 1 (Lys 1) / 19 Haziran Matematik Soruları ve Çözümleri

(bbb) üç basamaklı sayılardır. x ile y arasında kaç tane asal sayı vardır? A)0 B)1 C) 2 D) 3 E) x, y, z reel sayılar olmak üzere, ifadesinin

1990 ÖYS 1. 7 A) 91 B) 84 C) 72 D) 60 E) 52 A) 52 B) 54 C) 55 D) 56 E) 57

ÖZEL EGE LİSESİ OKULLAR ARASI 19. MATEMATİK YARIŞMASI 8. SINIF TEST SORULARI

D) 240 E) 260 D) 240 E) 220

CEBİR KONU ANLATIMLI ÇÖZÜMLÜ SORU BANKASI

ÇARPANLARA AYIRMA ÇÖZÜMLÜ TEST 1

ÖZEL EGE LİSESİ EGE BÖLGESİ OKULLAR ARASI 17. MATEMATİK YARIŞMASI 11. SINIF TEST SORULARI

ÇOKGENLER Çokgenler çokgen Dışbükey (Konveks) ve İçbükey (Konkav) Çokgenler dış- bükey (konveks) çokgen içbükey (konkav) çokgen

Çevre ve Alan. İlköğretim 6. Sınıf

FONKSĐYONLAR MATEMATĐK ĐM. Fonksiyonlar YILLAR

İntegral Uygulamaları

Cebirsel ifadeler ve Özdeslik Föyü

MUTLAK DEĞER. a ε R olmak üzere; Mutlak Değer MATEMATĐK ĐM YILLAR ) GENEL ÖRNEKLER.

Matrisler Elementer Satır İşlemleri Gauss Eliminasyon

2009 Soruları. c

TYT / MATEMATİK Deneme - 6

DENKLEM ÇÖZME DENKLEM ÇÖZME. Birinci dereceden İki bilinmeyenli. 2x 2 + 5x + 2 = 0. 3x x = 0. 5x + 3 = 0. x + 17 = 24.

Devirli Ondalık Sayıyı Rasyonel Sayıya Çevirme:

ÜÇGENDE ALAN. Alan(ABC)= 1 2. (taban x yükseklik)


1) Asgari sayıda çevre akımları ve bilinmeyen tanımlayarak değerlerini bulunuz ve güç dengesini sağladığını gösteriniz.

Üslü İfadelerde İşlemler (Temel Kurallar) - Çalışma Kağıdı Ortaokul Matematik Kafası $ = k) 81 $ 243 = Kerim Hoca. p) 125 $ 625 = w) 3

1987 ÖSS A) 0 B) 2. A) a -2 B) (-a) 3 C) a -3 D) a -1 E) (-a) 2 A) 1 B) 10 C) 10 D) 5 10 E) a+b+c=6 olduğuna göre a 2 +b 2 +c 2 toplamı kaçtır?

Üslü ifadeler Föyü KAZANIMLAR

çizilen doğru boyunca birim vektörü göstermektedir. q kaynak yükünün konum vektörü r ve Q deneme E( r) = 1 q

1. Değişkenler ve Eğriler: Matematiksel Hatırlatma

8. sınıf ders notları

14) ( 2) 6 üslü sayısının kesir olarak yazılışı A) ) 2 3 sayısı aşağıdakilerden hangisine eşittir? 16) -6 2 üslü sayısının eşiti kaçtır?

DOĞRUDA AÇILAR. Temel Kavramlar ve Doğruda Açılar. Açı Ölçü Birimleri. Açı Türleri. çözüm. kavrama sorusu

7.SINIF: ÇOKGENLER ÇOKGENDE AÇILAR. Doğrusal olmayan üç veya daha fazla noktanın birleşmesiyle oluşan kapalı geometrik şekillere çokgen denir.

Tek ve Çift Fonksiyonlar. Özel Tanýmlý Fonksiyonlar. Bir Fonksiyonun En Geniþ Taným Kümesi. 1. Parçalý Fonksiyonlar. 2. Mutlak Deðer Fonksiyonu

BOYUT ANALİZİ- (DIMENSIONAL ANALYSIS)

Do ufl Üniversitesi Matematik Kulübü Fen Liseleri Yar flmas 2005 Soru ve Yan tlar

sayısından en az kaç çıkarmalıyız ki kalan sayı 6,9,12 ve 15 ile kalansız bölünebilsin? ()

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI EĞİTİM TEKNOLOJİLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ Ölçme Değerlendirme ve Açıköğretim Kurumları Daire Başkanlığı

G E O M E T R İ. Dar Açılı Üçgen. denir. < 90, < 90, < 90 = lik açının karşısındaki kenara hipotenüs denir. > 90

Ö.Y.S MATEMATĐK SORULARI ve ÇÖZÜMLERĐ

BİREYSEL YARIŞMA SORULARI. IV. BAHATTİN TATIŞ MATEMATİK YARIŞMASI Bu test 30 sorudan oluşmaktadır. 2 D) a = olduğuna göre, a

İlişkisel Veri Modeli. İlişkisel Cebir İşlemleri

1984 ÖSS. 6. a, b, c birer pozitif sayı ve. olduğuna göre, a, b, c arasındaki bağlantılardan hangisi doğrudur? 7. a, b, c birer tamsayı olmak üzere

Lisans Yerleştirme Sınavı 1 (Lys 1) / 16 Haziran Matematik Sorularının Çözümleri. sayısının 2 sayı tabanında yazılışı =?

MATEMATİK BÖLME BÖLÜNE BİLME RASYONEL VE ONDALIK SAYI BÖLÜNEBİ LME KURA LLARI 4 İ LE BÖLÜNE Bİ LME 5 İ LE BÖLÜNEBİ LME ÖRNEK ÇÖZÜM ÖRNEK ÖRNEK ÖRNEK

MATEMATİK 2 TESTİ (Mat 2)

Transkript:

T I M U R K A R A Ç AY, H AY D A R E Ş, O R H A N Ö Z E R K A L K U L Ü S N O B E L

Contents 0.1 Determinntlr.......................... 7 0.2 Determinnt Nedir?....................... 7 0.2.1 1 1 Mtrislerin determinntı................ 7 0.2.2 2 2 Mtrislerinin determinntı.............. 7 0.2.3 3 3 Mtrislerinin determinntı.............. 8 0.2.4 Srrus Yöntemi........................ 8 0.3 Bşk Yöntemler......................... 9 0.3.1 Yüksek Boyutlu Mtrislerin Determinntlrı....... 9 0.4 Lplce Yöntemi......................... 9 0.4.1 Minör.............................. 9 0.5 Eşçrpn (cofctor)....................... 10 0.6 Determinnt için Lplce Açılımı............... 11 0.7 Determinntlrın Özelikleri.................. 12 0.7.1 Srrus Yöntemiyle Hesp:.................. 14 0.7.2 Lplce Yöntemiyle Hesp:................. 14 0.7.3 Guss Eleme Yöntemi..................... 14 0.8 Ters Mtris............................ 15 0.9 Mtrisler Üzerinde İlkel Stır işlemleri............ 15 0.10 Guss Eleme Yöntemi ile Ters Mtrisi Bulm........ 16 0.11 Ekli Mtris............................. 17 0.12 Eşçrpn İle Mtrisin tersini Bulm.............. 18 0.1 Kombinson Ve Permütsyon................. 7 0.1.1 Kombinsyon (Combintion)................ 7 0.1.2 Permütsyon (permuttion)................. 7 0.1.3 Permütsyon Türleri..................... 7 Index 3

T I M U R K A R A Ç AY, H AY D A R E Ş, O R H A N Ö Z E R K A L K U L Ü S N O B E L

0.1 Determinntlr 7 0.1 Determinntlr Determinntlr doğrusl denklem sistemlerinin çözümlerinde çok işe yrr. Uygulmd bir çok olyın mtemtiksel modeli mtrislerle kurulur. Mtrislerin özelikleri ynınd, orty çıkn durumlrın çözümlenmesi için determinntlr devreye girer. Determinntlrı en genel durumuyl nltmk belki en iyisidir, m en pedgojik yol olduğu söylenemez. O nedenle, bu kitpt, determinntlrı hiç bilmeyenlerin kolyc nlmsı için sezgisel yöntemle nltmyı tercih ediyoruz. A bir kre mtris ise, determinntı det(a) y d A ile gösterilen bir gerçel syıdır. Burd simgesi mutlk değer için kullnıln simge değildir. Bir mtrisin determinntı negtif değer lbilir. 0.2 Determinnt Nedir? Mtrislerin determinntını 1 boyuttn bşlyıp, boyut syısını rtırrk tnımlycğız. 0.2.1 1 1 Mtrislerin determinntı A mtrisi en bsit 1 1 tipinde bir mtris olsun. Tek bileşeni syı oln bu tip mtrislerin determinntı, bileşen syısıdır. A = [12] mtrisi 1 1 tipinde oln bir mtristir ve determinntı A = 12 olur. Benzer olrk, A = ( 12) mtrisi 1 1 tipinde oln bir mtristir ve determinntı A = 12 olur. 0.2.2 2 2 Mtrislerinin determinntı A mtrisi 2 2 tipinden bir mtris olsun: A = ( 1 3 2 4 2 2 tipinden oln bu mtrisin determinntı A = ( 1)( 4) (3)(2) = 2 biçiminde tnımlnır. Genel olrk, A = ( c ) b gibi 2 2 tipinden oln bir mtrisin deteminntı d ) olrk tnımlnır. A = d bc

8 CONTENTS 0.2.3 3 3 Mtrislerinin determinntı Boyut syısı üçe çıkınc, herhngi bir stır y d kolon göre çılım ypbilir ve üç boyutlu mtrisin determinntını boyut syısı 2 oln mtrislerin determinntlrının cebirsel toplmı biçiminde yzbiliriz: A mtrisi 3 3 tipinden bir mtris olsun: 1 2 5 A = 2 4 3 7 6 5 3 3 tipinden oln bu mtrisin determinntı det(a) = ( 1) 1+1 4 3 2 3 2 4.1. 6 5 ( 1)1+2.2. 7 5 ( 1)1+3.5. 7 6 = det(a) = A = 1(4.5 6.3) 2(( 10). 21)+5(( 2).6 4.7) = 2+62 200 = 136 syısıdır. Dikkt edilirse, boyut syısını 1 zltmk için şğıdki kurlın uygulndığı görülür: Genel olrk, üç boutlu 3 3 tipinden 11 12 13 A = 21 22 23 31 32 33 mtrisinin determinntını hesplrken A = ( 1) 1+1 22 23 21 23 21 22. 11 32 33 +( 1)1+2. 12 31 33 +( 1)1+3. 13 31 32 kurlını uygulyrk boyut syısını2 ye indiririz. Sonr 2 2 boyutlu mtrislerin determinntlrı için bildiğimiz kurlı uygulyrk, orty çıkn üç mtrisin determinntlrını bulup, onlrın cebirsel toplmını lbiliriz. Burdn det(a) = A = 11 22 33 + 12 23 31 + 13 21 32 ( 31 22 13 + 32 23 11 + 33 21 12 ) formülü çıkr. det(a) y d A ile gösterdiğimiz gerçel syı A mtrisnin determinntıdır. Bu formülü dh prtik bir hle getirmek için çok bsit bir yol öğreneceğiz. 0.2.4 Srrus Yöntemi Şekil 1: Srrus Yöntemi 3 3 tipinden mtrislerin determinntını bulmy yryn Srrus yöntemi oldukç prtik bir yöntemdir. 3 3 tipinden A mtrisinin sğ ynın birinci ve ikinci kolon bileşenlerini Şekil (1) de görüldüğü gibi ekleyelim. Sonr 11 22 33 sl köşegeni ile onun üstünde ve on prlel çizgiler üzerindeki bileşenlerin çrpımlrının toplmını yzlım. Benzer olrk, ( 31 22 13 ) yedek köşegeni ile onun ltınd ve on prlel çizgiler üzerinkeki bileşenlerin çrpımlrının

0.3 Bşk Yöntemler 9 toplmını yzlım. Sonr birinci toplmdn ikinciyi çıkrlım. Çıkn syı, verilen mtrisin determinntıdır (bkz. Şekil 1). Srrus yöntemi 3 3 tipinden mtrislerin determinntlrını bulurken prtik kolylık sğlr. Am Srrus yöntemi yüksek boyutlu mtrislere uygulnmz. O nedenle, her tipten mtrislere uygulnbilecek genel bir yönteme gereksinim vrdır. 0.3 Bşk Yöntemler 0.3.1 Yüksek Boyutlu Mtrislerin Determinntlrı Yüksek boyutlu mtrislerin determinntını bulmk için yukrıd söylenen yöntemler işe yrmz. Hngi boyutt olurs olsun, bir mtrisin determinntını hesplnk için Lplce yöntemi geçerli genel bir yöntemdir. 0.4 Lplce Yöntemi 0.4.1 Minör n n tipinden 11 12 13,..., 1n 21 22 23,..., 2n A =. n1 n2 n3,..., nn mtrisinin herhngi bir i j bileşeninin minörü şöyle tnımlnır: i-inci stır ile j-inci kolon tılır. Geri kln mtrisin determinntı i j bileşenine krşılık gelen minör dür. Bun göre, yukrdki A mtrisinin i j bileşenine krşılık gelen minör 11 12 13 1n 21 22 23 2n n1 n2 n3 nn biçimindeki mtrisin determinntıdır. Onu 11 12 13 1n 21 22 23 2n mi n( i j ) = M i j = n1 n2 n3 nn biçiminde gösterelim. Tbii, minörü yzrken, yukrıd bileşenleri ile gösterilen i-inci stır ile j-inci kolonun silineceğini unutmycğız.

10 CONTENTS 0.5 Eşçrpn (cofctor) 11 12 13,..., 1n 21 22 23,..., 2n A = ( i j ) n n =. m1 m2 m3,..., mn mtrisinin i j bileşeninin A i j eşçrpnı (cofctor, işretli minör) syısıdır. Örnek 0.1. A i j = ( 1) i+j M i j (1) 6 2 3 A = 3 1 1 10 3 4 mtrisinin ikinci stırındki bileşenlerin minörlerini bullım. Önce A mtrisini 11 12 13 A = 21 22 23 31 32 33 mtrisi gibi düşünürsek, bu mtrisin ikinci stırındki bileşenlerine göre minörleri şöyle bulunur: i j bileşeninin M i j simgesiyle gösterilen minörü 21 = 3 bileşeninin minörü, 21 bileşenin bulunduğu 2. stır ve 1. kolon tılınc geri kln 2 2 mtrisinin determinntıdır. 11 13 mi n( 21 ) = M 21 = 31 33 Bu determinntın değeri M 21 = 2.4 3.3 = 8 9 = 1 olur. Benzer olrk, 22 = 1 bileşeninin M 22 minörü, 22 bileşenin bulunduğu 2. stır ve 2. kolon tılınc geri kln 2 2 mtrisinin determinntıdır: 11 13 mi n( 22 ) = M 22 = 31 33 Bu determinntın değeri M 21 = 6.4 3.10 = 24 30 = 6 olur. İkinci stırdki son bileşen için 23 = 1 bileşeninin M 23 minörü, 23 bileşenin bulunduğu 2. stır ve 3. kolon tılınc geri kln 2 2 mtrisinin determinntıdır: 11 12 mi n( 23 ) = M 31 = 31 32

0.6 Determinnt için Lplce Açılımı 11 Bu determinntın değeri = 6.3 2.10 = 18 20 = 2 olur. 21 23 mi n( 21 ) = 31 33 Bu determinntın değeri olur. = 3.3 1.10 = 9 10 = 1 0.6 Determinnt için Lplce Açılımı Artık bir kresel mtrisin determinntının hesplnmsı için genel Lplce çılım formülünü yzbiliriz. 11 12 13 1j 1n 21 22 23 2j 2n A = ( i j ) n n = i 1 i 2 i 3 i j i n n1 n2 n3 n j nn mtrisinin i j bileşeninin minörü M i j ve eşçrpnı (işretli minör, cofctor) ( 1) i+j M i j olrk tnımlnır. Bun göre det(a) = A = ( 1) i+1 i 1 M i 1 + ( 1) i+2 21 M i 2 + + ( 1) i+n i n M i n = A i 1 + A i 2 + + A i n n = A i j (2) j =1 det(a) = A = ( 1) 1+j i 1 M i 1 + ( 1) i+2 i 2 M i 2 + + ( 1) i+n i n M i n olur. Bun determinntın i.stır göre çılımı denilir. Determinntın hesbınd istenilen bir stır y d kolon seçilebilir. Hepsi ynı sonucu verir. Örneğin, yukrıdki determinntı j. kolon göre çrsk, det(a) = A = ( 1) 1+j 1j M 1j + ( 1) 2+j 2j M 2j + + ( 1) n+j n j M n j olcktır. Uyrı 0.2. Determinnt hesbınd hngi stır y d kolon göre çılım ypılırs ypılsın, sonuç değişmediğine göre, mtriste 0 bileşenler vrs, ençok 0 hngi stır y d kolond ise çılımı o stır yd kolon göre ypmk işlem syısını zltcktır. Örnek 0.3. Aşğıdki A mtrisinin determinntını bulunuz.

12 CONTENTS Çözüm: İkinci kolond 3 tne bileşen 0 dır. Öyleyse Lplce çılımını ikinci kolon göre ypmk işlem syısını zltcktır: 2 3 1 0 A = 4 0 2 1 1 0 1 1 2 0 0 1 İkinci kolon göre çılım yzılırs ( 1) 1+2 12 M 12 +( 1) 2+2 22 M 22 + ( 1) 3+2 32 M 32 +( 1) 4+2 42 M 42 3M 12 +0 + 0 +0 3M 12 Burdn 4 2 1 = 1 1 1 = 2 0 1 A = 3( 12) = 36 çıkr. 0.7 Determinntlrın Özelikleri Determinntlrın prtikte çok işe yryn özelikleri vrdır. Bunlrı genel durum için ispt etmek yerine, ylnızc 2 2 tipi mtrisler için göstermekle yetineceğiz. Teorem 0.4. Bir mtrisin determinntı devriğinin determintın eşittir. Knıt 2 2 tipi A mtrisi ve A T devriği (trnspose) şöyledir. A = ( c ) b dir. Burdn determinntlr rsınd A = c eşitiği kurulbilir. d A T = ( b b = d bc = d b ) c d c d = AT Tnım 0.5. Asl köşgeni üzerindeki bütün öğeleri sıfır oln kre mtrise üst üçgensel mtris denilir. Benzer olrk sl köşegini ltındki bütün öğeleri sıfır oln kre mtrise lt üçgensel mtris denilir. Üst y d lt üçgensel mtrislere üçgensel mtris denilir. Teorem 0.6. Üçgensel bir mtrisin determinntı sl köşegen üzerindeki bileşenlerinin çrpımın eşittir Knıt Knıt determinnt tnımındn çıkr. Örnek olrk, iki boyutlu mtris için olduğu hemen görülür. b 0 A = = d b.0 = d = 0 d b d = AT

0.7 Determinntlrın Özelikleri 13 Teorem 0.7. Mtrisin iki stırı kendi rlrınd yer değiştirirse determinntlrı ters işretli olur. Aynı özelik kolonlr için de geçerlidir. Knıt ve A = c b d c = d b.c = (bc d) = d b A = c b d b = d b.c = (bc d) = d c olur. Teorem 0.8. Mtrisin bir stırı bir λ syısı ile çrpılırs, determinntı d o syı ile çrpılmış olur. Knıt λ λ A = c λb d = λd λb.c = λ(d bc) = λc b λd olur. Teorem 0.9. Mtrisin bir stırı bir λ syısı ile çrpılıp bşk bir stır eklenirse, determinntı değişmez. Aynı özelik kolonlr için de vrdır. Knıt + λc b + λd A = c d + λb b A = c + λd d olur. = d b.c = c = d b.c = c b d = b c + λ d + λb b d = b + λ c d + λc Teorem 0.10. İki mtrisin çrpımının determinntı determinntlrının çrpımın eşittir. Knıt A = ( c ) b d ve B = ( e g ) f h mtrisleri verilsin. e + bg AB = ce + d g f + bh c f + dh = (d b.c)(eh f g ) = c b d. e g f h olur. Örnek 0.11. 2 2 3 A = 1 1 3 2 0 1 mtrisinin determintını Srrus yöntemiyle y d Lplce yöntemiyle hesplybiliriz:

14 CONTENTS 0.7.1 Srrus Yöntemiyle Hesp: det(a) = ( 2.1. 1) + ( 3. 1.0) + (2.3.2) = ( 3.1.2) ( 2.3.0) (2. 1. 1) = 2 + 0 + 12 ( 6) 0 = 18 olur. 0.7.2 Lplce Yöntemiyle Hesp: İkinci kolonun eşçrpnlrın göre çlım: det(a) = ( 1) 1+2.2.det ( 1 3 2 1 ) + ( 1) 2+2.1.det ( 2 = ( 2).(( 1).( 1) 2.3 + 1.(( 2).( 1) 2.( 3)) = ( 2)( 5) + 8 = 18 ) 3 2 1 olur. 0.7.3 Guss Eleme Yöntemi İşlemleri kısltmk için Guss yoketme metodu d oldukç prtik genel bir yöntemdir. Bu yöntemleri şğıdki örneklerle inceleyeceğiz. Guss yöntemiyle determinnt hesplrken, mtrisin bir stırın bşk bir stırın bir syısl ktının eklenmesiyle determinntın değişmediği gerçeğine dylıdır. Tbii, ynı özeliğin kolonlr için de geçerli olduğunu biliyoruz. Boyutlrı 3 y d dh çok oln mtrislerde Guss yoketme yöntemi diye dlndırıln bu yöntem işlemleri kolylştırır. Uygun ktsyılr seçilerek, mtris üçgensel biçeme sokulbilir. Bu bşrılmdığınd, bir stır y d kolondki bileşenlerin bzılrı 0 ypılbilir. Bunu yukrıdki örnek üzerinde gösterelim. Mtrisin ikinci kolonu birinci kolon eklenirse, 0 2 3 A 1 = 0 1 3 2 0 1 mtrisi elde edilir. A ile A 1 mtrislerinin determinntlrı ynıdır. A 1 mtrisini birinci kolon göre çrsk ( ) det(a) = ( 1) 3+1 2 3.2.det 1 3 = 2.(2.3 1.( 3)) = 18 olur.

0.8 Ters Mtris 15 0.8 Ters Mtris Her gerçel 0 syısı için = 1 = 1 = 1 eşitlişini sğlyn bir 1 syısının vrlığını biliyoruz. Öyleyse klımız şu soru tkılmlıdır: Acb her A mtrisi için A A 1 = I = A 1 A (3) eşitlişini sğlyn bir A 1 mtrisine A mtrisinin tersi denilir. Bu durum vrs A mtrisine tersinir bir mtris ve A 1 mtrisine de A mtrisinin tersi denilir. 0.9 Mtrisler Üzerinde İlkel Stır işlemleri Mtris işlemleri diye dlndırdığımız işlemler, bir doğrusl denklem sistemi üzerinde ypılbilen ve denklem sisteminin essını değiştirmeyen işlemlerin mtrislere uygulnmsıdır. Bunlrı nımsylım. Bir doğrusl denklem sistemini çözerken, denklem sisteminin essını değiştirmeyen şu işlemleri ypbilirz: 1. Sisteme it bir denklemin yeri yine sisteme it bşk bir denklemin yeri ile değiştirilebilir. 2. Denklemlerden her birisi sıfırdn frklı bir sbit bir syı ile çrpılırs denklemin işlevi değişmez. 3. Denklemlerden birisini sıfırdn fklı bir sbit syı işle çrpıp bşk bir denkleme eklersek denklem sistemi değişmez. Aslınd yukrıd söylediğimiz işlemler, denklem sisteminin ktsyılr mtrisi üzerinde ypılbilen stır işlemleridir. Bunlr mtrisler üzerindeki ilkel stır işlemleri denilir. 1. Mtrisin iki stırı kendi rlrınd yer değiştirebilir. 2. Mtrisin bir stırı sıfırdn frklı bir syı ile çrpılbilir. 3. Mtrisin bir stırı sıfırdn fklı bir sbit syı işle çrpılıp bşk bir stır eklenebilir. İlkel stır işlemlerini, sırsıyl, şu simgelerle göstgereceğiz: 1. S i ile S j mtrisin iki stırı ise S i S j simgesi i.stır ile j.stırın yer değiştirdiğini gösterir. 2. λ 0 sbit bir syısı ile i. stırın çrpımı λs i ile gösterilir. 3. λ 0 sbit syısı ile S j stırının çrpımının S i stırın eklenmesi S i S i + λs j ile gösterilir. Teorem 0.12. Determinntı sıfırdn frklı oln mtrislerin tersleri vrdır. Teorem 0.13. Tersinir (invertible) mtrisin determinntı, tersinin determinntının çrpımsl tersine eşittir: 1 det(a) = det(a 1 )

16 CONTENTS 0.10 Guss Eleme Yöntemi ile Ters Mtrisi Bulm Genel knıtı Doğrusl Cebir derslerinde ypıln yukrıdki teoremin geçerliğini 3 3 tipi bir mtris üzerinde gösterirken Guss eleme yöntemini kullnnn prtik bir yöntemi de çıklycğız: Örnek 0.14. Aşğıdki A mtrisinin tersini bulunuz. Çözüm: 1 1 1 A = 0 1 1 0 0 1 A mtisinin tersini Guss eleme yöntemiyle bullım. Önce mtrisin sğın birim mtrisi ekleyelim. 1 1 1 1 0 0 A = 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 Bu mtrise S S 1 S 2 ve S 2 S 2 S 3 işlemlerini uygulrsk; 1 1 0 A = 0 1 1 0 0 1 bulunur. Örnek 0.15. Aşğıdki A mtrisinin tersini bulunuz. Çözüm: 1 3 3 A = 1 4 3 (4) 1 3 4 mtrisinin tersini bulmk için, A mtrisinin sğın birim mtrisi şğıd görüldüğü gibi ekleyelim: 1 3 3 1 0 0 1 4 3 0 1 0 (5) 1 3 4 0 0 1 Şimdi bu görüntüde soldki A mtrisini birim mtris hline getirmek için Guss eleme yöntemini kullncğız. İşlemleimizde mtrisler üzerinde ypılbilen stır işlemlerini kullncğız. (5) mtrisine S 2 S 2 S 1 işlemini sonr S 3 S 3 S 1 işlemlerini uygulylım. 1 3 3 1 0 0 1 3 3 1 0 0 1 4 3 0 1 0 0 1 0 1 1 0 (6) 1 3 4 0 0 1 0 0 1 1 0 1

0.11 Ekli Mtris 17 olur. Şimdi (6) mtrisinde S 1 S 1 3S 2 işlemini yprsk, mtris 1 0 3 4 3 0 0 1 0 1 1 0 (7) 0 0 1 1 0 1 biçimini lır. Son olrk, soldki A mtrisini birim mtrise dönüştürmek için (7) mtrisine S 1 3S 3 işlemini uygulylım: (8) mtrisinin sğınd oluşn 1 0 0 7 3 3 0 1 0 1 1 0 (8) 0 0 1 1 0 1 7 3 3 A 1 = 1 1 0 (9) 1 0 1 mtrisi rdığımız ters mtristir. Gerçekten bunun rdığımız ters mtris olduğunu görmek için A 1 A çrpımını ypmk yetecektir: 7 3 3 1 3 3 A 1 A = 1 1 0 1 4 3 (10) 1 0 1 Mtrislerin çrpım kurlını uygulyrk, çıkr. 1 3 4 1 0 0 A 1 A = 0 1 0 (11) 0 0 1 Yüksek boyutlu mtrislerin terslerini bulmk için dh genel oln Lplce yöntemini kısc çıklylım. Bunun için minör ve eşçrpn kvrmlrını kullncğız. Anımsycğınız gibi, A = ( i j ) n n mtrisinin i j bileşeninin M i j minörü A mtsisinin i.stırı ile j.kolonu tıldıktn sonr geriye kln (n 1) (n 1) tipinden mtrisin determinntı idi. A mtsisinin i j bileşeninin minörü M i j olmk üzere A i j = ( 1) i+j M i j syısın i j bileşeninin esçrpnı (cofctor) demiştik (bkz. (12). 0.11 Ekli Mtris Adjoint Mtrix A mtrisinnin her bir i j bileşeni yerine i j bileşeninin A i j eşçrpnı (cofctor) konulrk elde edilen co f (A) mtrisinin devriğine A mtrisisinin ekli mtrisi (djoint mtrix) denilir ve d j A simgesiyle gösterilir: d j A = [ co f (A) ] T

18 CONTENTS 0.12 Eşçrpn İle Mtrisin tersini Bulm n n tipinden bir mtrisin tersinin ne zmn vr olduğu ve vrs nsıl bulunduğunun knıtı klkulüs ün değil Doğrusl Cebir in konusudur. Yine de bşldığımız konuyu tmmlmk mcıyl, ters mtrisin hesplnmsınd kullnıln genel bir yöntemin bşlıc dımlrını sırlyıp bir örnek ele lcğız. Eşçrpn ve determinnt yrdımıyl bir A mtrisinin tersinin bulunmsı beş dımd gerçekleşir: 1. A mtrisinin A determinntı bulunur. A = 0 ise ters mtris yoktur. 2. A mtrisinin minörleri hessplnır. 3. A mtrisinin co f (A) eşçrpnı (cofctor) bulunur. 4. co f (A) eşçrpnının [ co f (A) ] T devriği (trnspose) bulunur. 5. [ ] T co f (A) devriği 1 A ile çrpılır. Örnek: 2 3 4 A = 1 5 1 (12) 5 0 3 mtrisinin bileşenleri için önce minörlerini bullım: 5 1 M 11 = 0 3 = 15 0 = 15 A 11 = ( 1) 1+1 M 11 = 15 1 1 M 12 = 5 3 = 3 5 = 8 A 13 = ( 1) 1+2 M 12 = +8 1 5 M 13 = 5 0 = 0 25 = 25 A 13 = ( 1) 1+3 M 13 = 25 3 4 M 21 = 0 3 = 9 0 = 9 A 21 = ( 1) 2+1 M 21 = 9 2 4 M 22 = 5 3 = 6 20 = 14 A 22 = ( 1) 2+2 M 21 = 14 2 3 M 23 = 5 0 = 0 15 = 15 A 23 = ( 1) 2+3 M 21 = 15 3 4 M 31 = 5 1 = 3 20 = 17 A 31 = ( 1) 3+2 M 31 = 17 2 4 M 32 = 1 1 = 2 + 4 = 6 A 32 = ( 1) 3+2 M 32 = 6 2 3 M 33 = 1 5 = 10 + 3 = 13 A 31 = ( 1) 3+3 M 31 = 13

0.12 Eşçrpn İle Mtrisin tersini Bulm 19 Minörleri bulunc A i j eşçrpnlrını kolyc bulbiliriz. Eşçrpnlrı yerlerine koyrk A mtrisinin eşçrpn mtrisini elde ederiz: olur. Burdn, bulunur. Örnek 0.16. A 11 A 12 A 13 15 8 25 co f A = A 21 A 22 A 23 = 9 14 15 (13) A 31 A 32 A 33 17 6 13 mtrisinin tersini bulunuz. Çözüm 15 9 17 d j A = [(co f A) T ] = 8 14 6 A 1 = 1 A.[(co f A)T ] = 25 15 13 15 46 4 23 9 46 7 23 1 4 1 0 A = 2 3 5 2 0 3 1 6 3 0 2 1 17 46 3 23 25 46 15 46 13 45 Adım 1: A mtrisinin A determinntı: 1 4 1 0 A = 2 3 5 2 0 3 1 6 = 434 3 0 2 1 olduğundn ters mtris vrdır. Adım 2: A mtrisinin eşçrpnlrı: A mtrisinin i -inci stır ve j -yinci kolonunun eşçrpnını A i j ile gösterelim: 3 5 2 A 11 = ( 1) 1+1 3 1 6 = +( 60) = 60 0 2 1 2 5 2 A 12 = ( 1) 1+2 0 1 6 = (74) = 74 3 2 1 2 3 2 A 13 = ( 1) 1+3 0 3 6 = +( 78) = 78 3 0 1 2 3 5 A 14 = ( 1) 1+4 0 3 1 = ( 24) = 24 3 0 2

20 CONTENTS olur. 4 1 0 A 21 = ( 1) 2+1 3 1 6 = ( 41) = 41 0 2 1 1 1 0 A 22 = ( 1) 2+2 0 1 6 = +( 29) = 29 3 2 1 1 4 0 A 23 = ( 1) 2+3 0 3 6 = (75) = 75 3 0 1 1 4 1 A 24 = ( 1) 2+4 0 3 1 = +(27) = 27 3 0 2 4 1 0 A 31 = ( 1) 3+1 3 5 2 = +(39) = 39 0 2 1 1 1 0 A 32 = ( 1) 3+2 2 5 2 = (17) = 17 3 2 1 1 4 0 A 33 = ( 1) 3+3 2 3 2 = +( 29) = 29 3 0 1 1 4 1 A 34 = ( 1) 3+4 2 3 5 = (59) = 59 3 0 2 4 1 0 A 41 = ( 1) 4+1 3 5 2 = (152) = 152 3 1 6 1 1 0 A 42 = ( 1) 4+2 2 5 2 = +(44) = 44 0 1 6 1 4 0 A 43 = ( 1) 4+3 2 3 2 = ( 24) = 24 0 3 6 1 4 1 A 44 = ( 1) 4+4 2 3 5 = +( 26) = 26 0 3 1 Adım 3: A mtrisinin co f (A) eşçrpnı (cofctor): A mtrisi için yukrıd bulunn minörler yerlerine konulurs; 60 74 78 24 co f (A) = 41 29 75 27 39 17 29 59 152 24 24 26 olur.

0.12 Eşçrpn İle Mtrisin tersini Bulm 21 Adım 4: co f (A) eşçrpnının devriği: olur. 60 41 39 152 [ ] T co f (A) = 74 29 17 24 78 75 29 24 24 27 59 26 Adım 5: A 1 = 1 [ ] T A co f (A) mtrisinin hesplnmsı: A 1 = 1 [ ] T co f (A) A A 1 = 30 217 37 217 39 217 12 217 41 434 29 434 75 434 27 434 39 434 17 434 29 434 59 434 76 217 22 217 12 217 13 217 çıkr.

Index üçgensel mtris, 12 üst üçgensel mtris, 12 lt üçgensel mtris, 12 determinnt, 7, 12 ekli mtris, 17 Guss, 14 Guss yoketme metodu, 9 Lplce, 14 Lplce yöntemi, 9 minör, 9 Srrus, 8, 13 ters mtris, 14