Генерирование матриц специального вида: аналитический подход
В статье рассматриваются аналитические методы генерирования квадратных матриц специального вида произвольного порядка: ортогональных с рациональными элементами, имеющих простую структуру, и целочисленных симметричных матриц с целыми собственными числами любых наперед заданных знаков и кратностей. Получены явные формулы, зависящие от нескольких параметров, при подстановке вместо которых произвольных целых чисел получаются требуемые матрицы любого размера. Результаты статьи могут быть использованы для автоматического составления задач по линейной алгебре.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
УДК 512.643
Генерирование матриц специального вида:
аналитический подход
С.К. Соболев
МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
В статье рассматриваются аналитические методы генерирования квадратных
матриц специального вида произвольного порядка: ортогональных с рациональными
элементами, имеющих простую структуру, и целочисленных симметричных
матриц с целыми собственными числами любых наперед заданных знаков и кратностей. <...> Результаты статьи могут быть использованы для автоматического
составления задач по линейной алгебре. <...> Возникает необходимость автоматического генерирования
неограниченного количества задач на заданные темы с «хорошими»
ответами. <...> В частности, при автоматическом генерировании задач по
линейной алгебре очень часто требуется иметь в своем распоряжении
достаточное количество «несложных» матриц специального вида
(хотя бы 3–6 порядка), например, ортогональных, состоящих из рациональных
чисел с небольшим знаменателем, или симметричных
целочисленных матриц с целыми собственными числами. <...> В данной работе мы предлагаем
чисто аналитический подход к созданию таких матриц. <...> Это
значит, что путем теоретического анализа получается некоторая матрица,
зависящая от нескольких целочисленных параметров, компьютеру
«поручается» только лишь подставлять в нее различные значения
этих параметров и отбрасывать заведомо неподходящие получающиеся
матрицы, например, с очень большими числами. <...> Будем строить целочисленные квадратные
матрицы с попарно ортогональными строками. <...> Если А — полуортогональная матрица с нормой , то
матрица А ортогональна и по столбцам: AA E
T
2
и матрица
QA 1 ортогональна в обычном смысле. <...> Если матрица А ортогональна по строкам (или по
столбцам или полуортогональна), то она останется таковой, если в
ней переставить произвольным образом строки, столбцы и/или изменить
знак у некоторых строк и столбцов. <...> 2.
det det возможно только
при 0, так как антисимметричная <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: