Kurs Macierze

Przykładowy fragment Kursu

Zalicz wszystkie Testy na 80%, aby otrzymać Certyfikat!

Kurs Macierzy jest multimedialnym kursem edukacyjnym, podzielonym tematycznie na 9 Lekcji. Pierwsza Lekcja poświęcona jest podstawowym działaniom na macierzach, przedostatnia – metodzie Gaussa rozwiązywania układów równań liniowych, a ostatnia – wartościom i wektorom własnym.

Kurs zawiera łącznie około 290 minut nagrań video, na których powoli i od podstaw tłumaczę i pokazuję jak rozwiązywać zadania.

Do nagrań dołączonych jest 70 pytań testowych sprawdzających wiedzę i około 100 wybranych zadań praktycznych.

W tym Kursie dzielę się wiedzą zgromadzoną przez wiele lat intensywnego nauczania macierzy studentów różnych uczelni. Dowiesz się z niego, między innymi:

  • jakie jest największe zagrożenie podczas obliczania macierzy i jak sobie z nim poradzić
  • jak wygodnie rozpisywać operacje takie jak mnożenie macierzy, bez konieczności wykonywania wielu operacji w pamięci
  • jak “wyzerować” odpowiedni wiersz, lub kolumnę, co radykalnie skraca i upraszcza np. obliczanie wyznaczników rzędów wyższych od 3
  • jak szybko policzyć macierz odwrotną, zapisując dopełnienia algebraiczne od razu w macierzy wynikowej
  • jak bezproblemowo obliczać nawet złożone równania macierzowe – przez analogię ze znanymi już Ci dobrze z podstawówki równaniami na liczbach
  • dlaczego obliczanie rzędów macierzy przez “zerowanie” wiersza lub kolumny ma wielką przewagę nad uciążliwym szukaniem proporcjonalnych wierszy i kolumn
  • co mają wspólnego macierze i wektory i co to właściwie daje
  • dlaczego metoda Gaussa jest najlepszą metodą obliczania układów równań liniowych

…i wielu, wielu innych praktycznych, wypróbowanych “sztuczek”, które oprócz solidnej, ponad 4-godzinnej elementarnej porcji wiedzy pozwolą Tobie zadziwić może nawet samego siebie na kolokwium, czy egzaminie z macierzy.

This content is only available to members.

Lekcja 1 – Wprowadzenie do macierzy, podstawowe działania

Długość: 30 minutyAutor: Krystian KarczyńskiTrudność: Łatwa

Z lekcji dowiesz się, jakie jest największe zagrożenie podczas obliczania macierzy i jak sobie z nim poradzić.

Pokażę Ci w związku z tym zagrożeniem, jak wygodnie rozpisywać operacje takie jak mnożenie macierzy, bez konieczności wykonywania wielu operacji w pamięci.

Spis treści

  • pojęcie macierzy i podstawowych terminów związanych z macierzą (wiersz, kolumna, wymiar) [04:19]
  • podstawowe operacje na macierzach [06:14]
  • dodawanie macierzy [06:35]
  • odejmowanie macierzy [09:10]
  • kiedy można dodawać i odejmować macierze [11:06]
  • mnożenie macierzy przez liczbę [12:25]
  • mnożenie macierzy przez macierz [13:48]
  • transponowanie macierzy [21:53]
  • podnoszenie macierzy do potęgi [23:17]
  • 3 przykłady łączące wszystkie działania [24:25]

Lekcja 2 – Wyznacznik

Długość: 40 minutyAutor: Krystian KarczyńskiTrudność: Łatwa

Lekcja poświęcona wyznacznikom macierzy. 11 policzonych wyznaczników, uniwersalna metoda na obliczenie wyznacznika dowolnego stopnia pokazana na 4 i 5-tym stopniu.

Pokazuję na niej, jak “wyzerować” odpowiedni wiersz, lub kolumnę, co radykalnie skraca i upraszcza np. obliczanie wyznaczników rzędów wyższych od 3.

Spis treści

  • pojęcie wyznacznika [00:31]
  • wykonalność obliczania wyznacznika [01:51]
  • stopień wyznacznika [02:15]
  • liczenie wyznacznika stopnia 1 [02:45]
  • liczenie wyznacznika stopnia 2  – 4 przykłady [03:21]
  • liczenie wyznacznika stopnia 3 [05:20]
  • metoda liczenia wyznaczników stopnia 4 i większych (rozwinięcie Laplace’a) [07:21]
  • liczenie wyznacznika stopnia 4 – przykład 1 [09:10]
  • liczenie wyznacznika stopnia 4 – przykład 2 [21:36]
  • liczenie wyznacznika stopnia 5 [26:39]
  • liczenie wyznacznika stopnia 4 – przykład 3 [34:53]

Lekcja 3 – Macierze odwrotne

Długość: 22 minutyAutor: Krystian KarczyńskiTrudność: Łatwa

W tej lekcji pokazuję, jak szybko policzyć macierz odwrotną, zapisując dopełnienia algebraiczne od razu w macierzy wynikowej.

Spis treści

  • definicja macierzy odwrotnej [00:39]
  • macierz jednostkowa [01:13]
  • wykonalność obliczania macierzy odwrotnej [02:18]
  • obliczanie macierzy odwrotnej z macierzy 1 stopnia [02:42]
  • wzór na macierz odwrotną [03:36]
  • obliczanie macierzy odwrotnej z macierzy 2 stopnia (ze wzoru) [04:23]
  • obliczanie macierzy odwrotnej z macierzy 3 stopnia (ze wzoru) [12:11]
  • obliczanie macierzy odwrotnej z macierzy 4 stopnia i większych [21:00]

Lekcja 4 – Równania macierzowe

Długość: 41 minutyAutor: Krystian KarczyńskiTrudność: Standardowa

W tej lekcji omawiam różne typy równań macierzowych na 7 przykładach.

Nauczysz się z niej, jak bezproblemowo obliczać nawet złożone równania macierzowe – przez analogię ze znanymi już Ci dobrze z podstawówki równaniami na liczbach.

Spis treści

  • pojęcie równania macierzowego [01:05]
  • równanie macierzowe przykład 1 [01:50]
  • równanie macierzowe przykład 2 [10:00]
  • równanie macierzowe przykład 3 [16:58]
  • równanie macierzowe przykład 4 [21:32]
  • równanie macierzowe przykład 5 [25:06]
  • równanie macierzowe przykład 6 [30:38]
  • równanie macierzowe przykład 7 [34:09]
  • wykonalność metody [36:43]

Lekcja 5 – Rząd macierzy. Liniowa niezależność wektorów.

Długość: 32 minutyAutor: Krystian KarczyńskiTrudność: Standardowa

Lekcja video, poświęcona rzędom macierzy i ich związkowi z liniową zależnością macierzy.

W jednym z przykładów pokazuję, jak sprawdzić niezależność liniową wektorów za pomocą rzędu macierzy.

Pokażę Ci zalecaną przeze mnie metodą na obliczanie rzędów i zobaczysz, dlaczego obliczanie rzędów macierzy przez “zerowanie” wiersza lub kolumny ma wielką przewagę nad uciążliwym szukaniem proporcjonalnych wierszy i kolumn.

Zobaczysz, co mają wspólnego macierze i wektory i co to właściwie daje.

Spis treści

  • definicja liniowej niezależności wektorów [00:53]
  • definicja rzędu macierzy (jako liczby liniowo niezależnych wierszy/kolumn) [03:13]
  • obliczanie rzędu macierzy – przykład 1 [05:09]
  • obliczanie rzędu macierzy – przykład 2 [11:26]
  • obliczanie rzędu macierzy – przykład 3 [14:43]
  • sprawdzanie liniowej niezależności wektorów [20:28]
  • obliczanie rzędu macierzy – przykład 4 [26:18]

Lekcja 6 – Układy Cramera

Długość: 22 minutyAutor: Krystian KarczyńskiTrudność: Łatwa

W tej lekcji omawiam metodę Cramera rozwiązywania układów równań liniowych – kiedy można ją stosować i wzory Cramera. Na początku także kilka uwag wstępnych do układów równań liniowych.

Spis treści

  • pojęcie układu równań liniowych [00:40]
  • definicja układu równań liniowych Cramera [01:32]
  • metoda Cramera – przykład 1 [05:30]
  • metoda Cramera – przykład 2 [12:47]
  • metoda Cramera – przykład 3 [16:17]
  • warunki stosowalności metody Cramera [18:17]

Lekcja 7 – Twierdzenie Kroneckera – Capellego (ARTYKUŁ)

Długość: 0 minutyAutor: Krystian KarczyńskiTrudność: Standardowa

Do tej Lekcji wyjątkowo nie dołączyłem Video ani Zadania Domowego. Metodę możesz poćwiczyć, rozwiązując nią układy z następnej Lekcji (o metodzie Gaussa).

Znajdziesz w niej za to artykuł. gdzie przedstawię, w jaki sposób rząd macierzy wykorzystywać można w rozwiązywaniu układów równań liniowych metodą Kroneckera-Capellego (bardziej prawidłowo: metodą wykorzystującą twierdzenie Kroneckera-Capellego). W artykule zakładam, że wiesz już, jak się liczy rząd macierzy i układy równań wzorami Cramera.

Lekcja 8 – Metoda Gaussa

Długość: 68 minutyAutor: Krystian KarczyńskiTrudność: Standardowa

Metoda Gaussa rozwiązywania układów równań liniowych. Omawiam ją na 7 różnych przykładach – w tym układ sprzeczny i nieoznaczony.

Dowiesz się z tej Lekcji, dlaczego metoda Gaussa jest najlepszą metodą obliczania układów równań liniowych.

Spis treści

  • warunki stosowalności metody Gaussa (jej uniwersalność) [00:45]
  • pojęcie macierzy schodkowej [01:27]
  • metoda Gaussa – przykład 1 [04:45]
  • metoda Gaussa – przykład 2 [18:49]
  • metoda Gaussa – przykład 3 [39:01]
  • metoda Gaussa – przykład 4 [48:07]
  • metoda Gaussa – przykład 5 [55:07]
  • metoda Gaussa – przykład 6 [58:59]
  • metoda Gaussa – przykład 7 [1:02:27]

Lekcja 9 – Wartości i wektory własne

Długość: 32 minutyAutor: Krystian KarczyńskiTrudność: Standardowa

Na tej Lekcji pokazuję krok po kroku, jak liczyć wartości i wektory własne macierzy.

Spis treści:

  • schemat obliczeń (link do artykułu na Blogu) [00:30]
  • przykład 1: wartości i wektory własne macierzy 2×2 [01:00]
  • przykład 2: wartości i wektory własne macierzy 3×3 [13:10]
  • przykład 3: wartości i wektory własne macierzy 4×4 [23:20]