Чтобы найти матрицу \( A^T \cdot A \), сначала необходимо определить транспонированную матрицу \( A^T \) и затем перемножить её на матрицу \( A \).
Дана матрица: \[ A = \begin{pmatrix} 3 & 1 \\ -1 & 2 \\ 0 & 3 \end{pmatrix} \]
- Найдём транспонированную матрицу \( A^T \). Транспонированная матрица получается путём замены строк на столбцы:
\[ A^T = \begin{pmatrix} 3 & -1 & 0 \\ 1 & 2 & 3 \end{pmatrix} \]
- Теперь перемножим матрицы \( A^T \) и \( A \). Для этого используем формулу для произведения матриц, где элемент на позиции \( i,j \) в результате равен скалярному произведению \( i \)-й строки первой матрицы и \( j \)-го столбца второй матрицы.
\[ A^T \cdot A = \begin{pmatrix} 3 & -1 & 0 \\ 1 & 2 & 3 \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} 3 & 1 \\ -1 & 2 \\ 0 & 3 \end{pmatrix} \]
Произведём умножение:
Элемент (1,1): \[ 3 \cdot 3 + (-1) \cdot (-1) + 0 \cdot 0 = 9 + 1 + 0 = 10 \]
Элемент (1,2): \[ 3 \cdot 1 + (-1) \cdot 2 + 0 \cdot 3 = 3 - 2 + 0 = 1 \]
Элемент (2,1): \[ 1 \cdot 3 + 2 \cdot (-1) + 3 \cdot 0 = 3 - 2 + 0 = 1 \]
Элемент (2,2): \[ 1 \cdot 1 + 2 \cdot 2 + 3 \cdot 3 = 1 + 4 + 9 = 14 \]
Теперь соберём матрицу \( A^T \cdot A \):
\[ A^T \cdot A = \begin{pmatrix} 10 & 1 \\ 1 & 14 \end{pmatrix} \]
Таким образом, матрица \( A^T \cdot A \) равна:
\[ \begin{pmatrix} 10 & 1 \\ 1 & 14 \end{pmatrix} \]
