مصفوفة الأعداد الصحيحة

في الرياضيات ، المصفوفة الصحيحة هي مصفوفة جميع عناصرها أعداد صحيحة . ومن أمثلتها المصفوفات الثنائية ، والمصفوفة الصفرية ، ومصفوفة الآحاد ، ومصفوفة الوحدة ، ومصفوفات التجاور المستخدمة في نظرية المخططات ، وغيرها الكثير. وتُستخدم المصفوفات الصحيحة بكثرة في التوافقية .

أمثلة

(526047385904310-39021){\displaystyle \left({\begin{array}{cccr}5&2&6&0\\4&7&3&8\\5&9&0&4\\3&1&0&\!\!\!-3\\9&0&2&1\end{array}}\right)}  و  (150092173){\displaystyle \left({\begin{array}{ccc}1&5&0\\0&9&2\\1&7&3\end{array}}\right)}

كلاهما مثالان على المصفوفات الصحيحة.

ملكيات

تكون قابلية عكس المصفوفات الصحيحة عمومًا أكثر استقرارًا عدديًا من قابلية عكس المصفوفات غير الصحيحة. محدد المصفوفة الصحيحةم{\displaystyle M}هي نفسها عدد صحيح، والمصفوفة المرافقة لمصفوفة عددية صحيحة هي أيضًا مصفوفة عددية صحيحة. وبالتالي، فإن محدد مصفوفة عددية صحيحة قابلة للعكس هو1{\displaystyle 1}أو-1{\displaystyle -1}وبالتالي، عندما توجد معكوسات، فإنها لا تصبح كبيرة جدًا (انظر رقم الحالة ). وبذلك، تتجنب النظريات من نظرية المصفوفات التي تستنتج الخصائص من المحددات المآزق الناجمة عن المصفوفات الحقيقية أو ذات القيم العشرية سيئة التكييف ( ذات المحددات القريبة من الصفر) .

معكوس مصفوفة الأعداد الصحيحةم{\displaystyle M}تكون المصفوفة مصفوفة أعداد صحيحة إذا وفقط إذا كان محددهام{\displaystyle M}يساوي1{\displaystyle 1}أو-1{\displaystyle -1}[ 1 ] مصفوفات الأعداد الصحيحة ذات المحدد1{\displaystyle 1}تشكيل المجموعةSلن(Z){\displaystyle \mathrm {SL} _{n}(\mathbf {Z} )}، والتي لها تطبيقات واسعة النطاق في الحساب والهندسة . لـن=2{\displaystyle n=2}وهي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالمجموعة المعيارية .

إن تقاطع المصفوفات الصحيحة مع المجموعة المتعامدة هو مجموعة مصفوفات التبديل الموقعة .

تتميز متعددة الحدود المميزة لمصفوفة الأعداد الصحيحة بمعاملات صحيحة. وبما أن القيم الذاتية للمصفوفة هي جذور متعددة الحدود هذه، فإن القيم الذاتية لمصفوفة الأعداد الصحيحة هي أعداد صحيحة جبرية . في بُعد أقل من 5 ، يمكن بالتالي التعبير عنها بجذور تتضمن أعدادًا صحيحة.

تُسمى المصفوفات الصحيحة أحيانًا بالمصفوفات التكاملية ، على الرغم من أن هذا الاستخدام غير مستحب.

انظر أيضاً

مراجع

  1. هانسون، روبرت (1982). "مصفوفات الأعداد الصحيحة التي تحتوي معكوساتها على أعداد صحيحة فقط" . مجلة الرياضيات للكليات المتوسطة . 13 (1): 18-21 . doi : 10.2307/3026530 . ISSN 0049-4925 . JSTOR 3026530 .