Поскольку в данном пособии элементы матриц представляют собой вещественные числа, полезно, особенно для доказательств, привести здесь основные законы арифметики вещественных чисел.
Если – вещественные числа, то
1) любым вещественным числам посредством операции сложения может быть поставлено в соответствие единственное вещественное число, обозначаемое и называемое «сумма» ;
2) для сложения выполняется закон коммутативности
;
3) для сложения выполняется закон ассоциативности:
;
4) число 0 является нейтральным элементоммножества вещественных чисел относительно сложения
;
5) уравнение имеет единственное решение в области вещественных чисел.
Оно обозначается и называется «разность» ;
6) любым двум вещественным числам посредством операции умножения ставится в соответствие единственное вещественное число, обозначаемое и называемое «произведение» ;
7) для умножения выполняется закон коммутативности
;
8) для умножения выполняется закон ассоциативности
;
9) число 1 является нейтральнымэлементоммножества вещественных чисел относительно умножения
;
10) уравнение при значении имеет единственное решениев области вещественных чисел, оно обозначается и называется «частное» ;
11) выполняется закон дистрибутивности
.
Если числовое множество содержит, по меньшей мере, два элемента, для которых определены операции сложения и умножения, и выполняются одиннадцать перечисленных выше законов, то говорят, что «это числовое множество образует поле».
Итак, множество вещественных чисел является полем относительно определенных обычным способом операций сложения и умножения.
Поле – одна из алгебраических структур.
Такие структуры характерны для современной математики.
Если дано множество элементов и на нем определены некоторые операции, то на нём задана определенная структура.
Говорят также, что «множество структурировано».
Преимущество такого подхода состоит в том, что все выводы, полученные для абстрактной структуры, могут быть перенесены на любое множество такой же структуры.
Резюме
Матрица определяется как таблица, состоящая из строк и столбцов.
В данном пособии во всех случаях, когда не оговорено противное положение, рассматриваются матрицы, элементами которых являются вещественные числа.
В данной книге для матриц употребляются общепринятые международные обозначения.
Тип матриц определяется количеством строк и столбцов.
Матрицы типа образуют множество .
Векторы могут рассматриваться как матрицы с одним столбцом или с одной строкой.