Jos on selvitettävä onko matriisin ei-singulaarinen, niin
determinantin numeerinen laskeminen voi olla hyödytöntä. Jos sen
arvoksi saadaan 10
niin voi vain arvailla onko matriisi ei-singulaarinen vai ei. Parasta
olisikin, jos determinantti voitaisiin laskea tarkasti. Siihen tarvitaan
kärsivällistä ja symbolitarkkaa laskijaa tai symbolisen
matematiikan ohjelmistoa. Sellaisia ovat MACSYMA, MAPLE, MATHEMATICA ja
suppeampi DERIVE. Kaksi ensimmäistä ovat TTKK:n koneissa , MAPLE ja
MATHEMATICA löytyvät MacIntoshiin ja DERIVE IBM:ään.
Tässä esitellään MATHEMATICAN käyttöä,
siitä syystä että se on subjektiivisesti ja lokaalisti
käytettävissä.
Olkoon
Millä kertoimen a arvoilla yhtälön Ax =[1,1,1]
ratkaisuvektorin x kaksi ensimmäistä komponenttia ovat
positiivisia ja kolmas negatiivinen? Matematicalle matriisi kirjoitetaan
seuraavasti:
A={{1,2,3},{2,1,3},{1,a,4
MatrixForm[A]
A:n determinantti lasketaan käskyllä
Det[A]
-9 + 3 a ja inverssi
Inverse[A]
4 - 3 a -8 + 3 a 3
{{--------, --------, --------},
-9 + 3 a -9 + 3 a -9 + 3 a
-5 1 3
{--------, --------, ------- },
-9 + 3 a -9 + 3 a -9 + 3 a
-1 + 2 a 2 - a -3
{--------, --------, --------}}
-9 + 3 a -9 + 3 a -9 + 3 a
MatrixForm[%] Inverssi saadaan matriisimuotoon MatrixForm komennolla . % viittaa edelliseen lausekkeeseen
4 - 3 a -8 + 3 a 3
-------- -------- --------
-9 + 3 a -9 + 3 a -9 + 3 a
-5 1 3
-------- -------- --------
-9 + 3 a -9 + 3 a -9 + 3 a
-1 + 2 a 2 - a -3
-------- -------- --------
-9 + 3 a -9 + 3 a -9 + 3 a
b={1,1,1} Vektorin b määrittely.
x=Inverse[A].b x= A
b
3 4 - 3 a -8 + 3 a 1
{-------- + -------- + --------, -------- ,
-9 + 3 a -9 + 3 a -9 + 3 a -9 + 3 a
-3 2 - a -1 + 2 a
-------- + -------- + -------- }
-9 + 3 a -9 + 3 a -9 + 3 a
Simplify[%] vektoria x sievennetään.
1 1 -2 + a
{-(--------), -(--------), -------- }
-9 + 3 a -9 + 3 a -9 + 3 a
Kaksi ensimmäistä komponenttia on positiivisia ja kolmas negatiivinen , täsmälleen silloin kun 2<a<3.