Mengenai Kalkulator Pangkat Matriks
Ini adalah kalkulator pangkat matriks dalam talian percuma dengan penerangan lengkap, terperinci, langkah demi langkah mengenai penyelesaian, yang melakukan operasi dengan matriks sehingga saiz 99x99 dengan elemen matriks seperti nombor perpuluhan, pecahan, nombor kompleks, pembolehubah.
Untuk memulakan pengiraan, anda perlu memasukkan saiz matriks dalam medan input yang boleh anda dapati di bahagian paling atas skrin, di situ anda juga boleh memilih kaedah pengiraan yang diinginkan.
Sedikit di bawah, anda akan dapati tetingkap matriks di mana anda perlu memasukkan elemen matriks menggunakan papan kekunci. Papan kawalan matriks juga terletak di sini, yang menyederhanakan kerja dengan matriks dan mengandungi unsur kawalan berikut:
- Elemen pertama membolehkan anda memperluaskan tetingkap matriks. Ini boleh berguna terutamanya dalam kes di mana anda perlu melakukan pengiraan dengan matriks yang sangat besar yang tidak muat sepenuhnya. Jika matriks masih tidak kelihatan setelah memperluas tetingkap, anda boleh menukar skala matriks menggunakan butang + / -;
- Elemen kedua melaksanakan fungsi menyalin input matriks ke buffer memori. Ini boleh berguna dalam kes di mana anda kerap menggunakan matriks yang sama untuk pengiraan, atau jika anda perlu memindahkan matriks antara operasi;
- Dan elemen terakhir memasukkan semula matriks yang sebelum ini disalin, yang membolehkan anda mempercepatkan proses memasukkan matriks hanya dengan beberapa klik, bukannya melakukannya secara manual;
Dan lebih ke bawah, anda akan dapati toolbar yang membolehkan anda menyesuaikan kalkulator dan menjadikannya lebih mudah untuk digunakan. Ia dibahagikan secara visual kepada tiga bahagian, masing-masing bertanggungjawab terhadap fungsionaliti berikut:
- Bahagian pertama membolehkan anda memilih format nombor apabila hasil penyelesaian dipaparkan. Di sini juga anda boleh mematikan komen kepada penyelesaian masalah jika anda sudah memahami cara menyelesaikan masalah ini, dan anda menggunakan kalkulator untuk mempercepat atau memeriksa pengiraan anda sendiri. Atau anda boleh mematikan penyelesaian langkah demi langkah sepenuhnya jika anda hanya memerlukan hasil penyelesaian;
- Bahagian kedua mengandungi butang yang membolehkan anda menukar jenis medan input matriks, memadamkan elemennya atau seluruh matriks, dan butang terbesar dengan tanda sama, yang akan membawa anda ke skrin dengan penyelesaian masalah. Semua butang ini disalin oleh kekunci pada papan kekunci. Untuk mengetahui kekunci papan kekunci yang perlu ditekan, cukup arahkan kursor ke salah satu butang dan tooltip akan muncul dengan nama kekunci tersebut. Anda juga boleh menggunakan kekunci anak panah pada papan kekunci anda untuk berpindah di antara medan input matriks;
- Dan yang terakhir membolehkan anda memilih bilangan digit selepas titik perpuluhan untuk membulatkan nombor bukan integer. Di sini juga anda boleh melihat contoh bagaimana pecahan yang dibulatkan akan kelihatan;
Apakah pangkat matriks?
Pangkat matriks adalah jumlah baris atau lajur linear independen dalam matriks tersebut. Jumlah baris dan lajur linear independen dalam matriks selalu sama. Kita juga boleh berkata bahawa pangkat matriks sama dengan susunan minor bukan sifar yang tertinggi dalam matriks tersebut. Pangkat matriks boleh dicari untuk matriks dengan saiz apa pun dan tidak boleh melebihi jumlah baris atau lajur dalam matriks tersebut.
Bagaimana untuk mencari pangkat matriks menggunakan transformasi elemen (bentuk Echelon)?
Dengan menggunakan eliminasi Gauss, kita boleh mengurangkan matriks kepada bentuk echelon baris. Selepas itu, kita hanya perlu mengira bilangan baris bukan sifar dalam matriks yang dihasilkan, dan nilai ini akan sama dengan pangkat matriks asal.
Bagaimana untuk mencari pangkat matriks menggunakan kaedah minor?
Untuk mencari pangkat matriks, kita perlu pertama-tama mencari mana-mana elemen dalam matriks yang tidak sama dengan sifar, jika tiada elemen sedemikian, maka pangkat matriks adalah sifar. Jika kita berjaya menemui elemen bukan sifar dalam matriks, maka kita boleh menganggap bahawa pangkat matriks itu sudah sekurang-kurangnya satu, dan kemudian kita perlu membentuk minor kedua di sekitar elemen ini dan mencari determinannya. Jika determinan minor kedua adalah sifar, maka penyelesaian sudah lengkap, dan pangkat matriks adalah satu, sebaliknya perlu membentuk minor ketiga di sekitar minor kedua, determinan yang kita telah temui sebelumnya dan ia ternyata tidak sifar. Kemudian, mengikut prinsip yang telah dijelaskan sebelum ini, kita perlu terus membentuk minor berikutnya di sekitar minor bukan sifar sebelumnya. Proses ini perlu berterusan sehingga kita menemui minor yang sifar, atau sehingga kita mencapai minor maksimum yang terhad oleh dimensi matriks asal. Pada akhir proses ini, pangkat matriks asal akan sama dengan susunan minor bukan sifar terakhir.
Sumber
- https://en.wikipedia.org/wiki/Rank_(linear_algebra)
- https://www.cuemath.com/algebra/rank-of-a-matrix/
- https://www.mathsisfun.com/algebra/matrix-rank.html
- https://en.wikipedia.org/wiki/Row_echelon_form
- https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_elimination
- https://www.vedantu.com/jee-advanced/maths-elementary-transformation-of-matrices

