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  • 물팍

물리를 위한 기초수학9

정보를 숫자에 담다: 행렬식의 성질 안녕하세요! 저번 글에서 행렬식에 대해서 소개한 것에 이어 행렬식의 성질 몇 가지를 알아보겠습니다. 그전에 행렬식에 대해서 모르신다면 이 링크(https://wgco-physicspark.tistory.com/19)로 들어가주세요! 그럼 행렬식의 성질을 시작하겠습니다. 1. 행렬 A의 i행이나 j열에 상수 k를 곱해서 행렬 B를 얻었다면, 2. 행렬 A의 행 2개 또는 열 2개의 자리를 서로 바꿔서 행렬 B를 얻었다면, 3. 행렬 A에 서로 같은 행이 있거나 서로 같은 열이 있다면, 4. 행렬 A와 A의 전치행렬은 행렬식이 서로 같다. 5. 행렬 A와 행렬 B를 곱해서 도출된 행렬의 행렬식과 각각의 행렬식을 곱한 값은 같다. 6. 삼각행렬과 대각행렬의 행렬식은 주 대각 원소의 곱과 같다. 7. 단위행렬의.. 2024. 1. 18.
정보를 숫자에 담다: 행렬식(determinant) 안녕하세요! 저번 글에 이어서 오늘은 행렬식에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 행렬식은 정방행렬에서 구하는 하나의 값입니다. 행렬 A가 있다면, A의 행렬식은 이렇게 2가지 방법으로 나타낼 수 있습니다. 만약 A가 2x2 행렬이라면, 이렇게 구합니다. 기하학적인 의미는 (a,b), (c,d)를 위치벡터로 봤을 때 두 벡터가 만드는 평행사변형의 넓이와 같습니다. 그렇다면 여기서, 외적이 생각나지 않나요? 외적한 값의 크기는 바로 두 벡터의 크기를 곱한다음 두 벡터의 사잇각의 사인값을 곱하는 것이었습니다. (a,b)를 x벡터, (c,d)를 y벡터로 본다면 충분히 상상해볼 수 있습니다. 이와 같이 외적과 행렬식은 매우 밀접한 연관이 있습니다. 이제, 3x3 행렬의 행렬식을 봅시다. 이 식의 2x2 행렬식을 풀어.. 2024. 1. 16.
정보를 숫자에 담다: 행렬의 연산 저번 글에서는 행렬의 종류에 대해서 알아봤습니다. 이어서 이번 글에서는 행렬을 연산하는 방법에 대해서 알아보겠습니다. 행렬의 연산에는 덧셈과 곱셈이 있습니다. 그리고 행렬의 계산은 일반적인 수의 계산과는 다르니 유의해서 봐주셨으면 좋을 것 같습니다! 1. 행렬의 덧셈 행렬의 덧셈은 별 거 없습니다. 더하는 두 행렬의 같은 위치에 있는 요소를 그 자리를 유지한 채로 더하면 됩니다. 이런식으로 말입니다. 이를 기호로 표현하면, A행렬과 B행렬을 더한다고 할 때, 이렇게 나타낼 수 있습니다. 그리고 더하는 과정에서 알 수 있듯이 행렬을 더할 때는 더하는 두 행렬의 모양이 반드시 같아야 합니다! 2. 행렬의 곱셈 행렬의 곱셈을 하기에 앞서서 행렬의 곱셈은 "행,렬 내적"이라고 외워주시기 바랍니다. 행렬의 곱셈은.. 2024. 1. 16.
정보를 숫자에 담다: 행렬의 종류 저번 글에 이어서 오늘은 행렬의 종류에 대해서 알아보도록 하겠습니다! 1. 일반적인 행렬(matrix) 그냥 일반적인 행렬 그 자체입니다. 2. 정방행렬(square matrix) 정방행렬은 행과 렬의 개수가 같은 정사각형 모양의 행렬입니다. 3. 대각행렬(diagonal matrix) 대각행렬은 정방행렬 중에서 주 대각선의 요소 외의 다른 요소가 0인 행렬입니다. 4. 상삼각행렬(upper triangular matrix) 주 대각선 기준 아래에 있는 요소들이 모두 0인 정방행렬입니다. 5. 하삼각행렬 주 대각선 기준 위에 있는 요소들이 모두 0인 정방행렬입니다. 6. 전치행렬(transposed matrix) 전치행렬은 원래 행렬의 행과 열을 뒤바꾼 행렬입니다. 2행 3열에 있던 수는 3행 2열에 가.. 2024. 1. 15.
정보를 숫자에 담다: 행렬(matrix) 여기 숫자를 몇 개 나열한 배열이 있습니다. 이 숫자들이 '무엇'을 '의미'할까요? 사실 아무 의미 없습니다....그냥 제가 아무렇게나 적어본 것입니다. 하지만 이런 숫자 배열도 있습니다. 이제 이것은 무엇을 의미할까요? 다양한 의미를 부여할 수 있을 것 같습니다. 연립일차방정식의 계수, 여인수, eigenmatrix,....등등 여러가지가 있네요. 단순히 숫자를 널부려뜨려놓지 않고 '행'과 '열'로 맞춰서 정리해놓으면 무궁무진한 의미를 가지는 '행렬'이 탄생하게 됩니다. 그럼 이제 행렬의 기본 구조에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 이미지에서 보시는 것처럼 가로 부분이 '행', 세로 부분이 '열'입니다. 그리고 '행'은 위에서부터 제 1행, 2행, 3행...번호를 매기고 '열'은 왼쪽에서부터 제 1열, .. 2024. 1. 13.
벡터 심화 연산 저번 글에서 벡터의 내적과 외적에 관해서 알아보았습니다. 아직 안 봤다면 아래 링크를 통해서 꼭 한번 봐주세요! https://wgco-physicspark.tistory.com/10 이에 이어서 오늘은 내적과 외적을 이용한 여러 가지 벡터 연산에 대해서 알아보겠습니다. 조금 지루할 수 있지만 물리 공부를 위해서 꼭 필요한 '논리 전개' 과정이니 차근차근 살펴봅시다! 1. 내적은 교환법칙이 성립한다. 2. 3. 내적은 분배법칙이 성립한다. 4. 상수배는 어디에 곱해져도 상관없다(k가 상수). 5. 0벡터를 내적하면 0이 나온다. 6. 외적 순서를 바꾸면 부호가 반대가 된다. 7. 8. 외적은 분배법칙이 성립한다. 9. 상수배는 어디에 곱해져도 상관없다(k가 상수). 10. Triple product: 3.. 2024. 1. 7.