欧阳体创编 2021.02.03 欧阳美创编 2021.02.03
矩阵的定义及其运算规则
时间:2021.02.03 创作:欧阳体 1、矩阵的定义
一般而言,所谓矩阵就是由一组数的全体,在括号()内排列成m行n 列(横的称行,纵的称列)的一个数表,并称它为m×n阵。
矩阵通常是用大写字母A 、B …来表示。例如一个m 行n 列
的
矩
阵
可
以
简
记
为
:
,
或
。即:
(2-3)
我们称(2-3)式中的为矩阵A的元素,a的第一个注脚字母
,表示矩阵的行数,第二个注脚字母j(j=1,
2,…,n)表示矩阵的列数。
当m=n时,则称
为n阶方阵,并用
表示。当
矩阵(aij)的元素仅有一行或一列时,则称它为行矩阵或列矩阵 。设两个矩阵,有相同的行数和相同的列数,而且它们的对应元素一一相等,即2、三角形矩阵
由i=j的元素组成的对角线为主对角线,构成这个主对角
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,则称该两矩阵相等,记为A=B。
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线的元素称为主对角线元素。
如果在方阵中主对角线一侧的元素全为零,而另外一侧的元素不为零或不全为零,则该矩阵叫做三角形矩阵。例如,以下矩阵都是三角形矩阵:
,
,, 。
3、单位矩阵与零矩阵
在方阵素全为零,如:
则称为对角矩阵,可记为
。如果在对角
中,如果只有
的元素不等于零,而其他元
矩阵中所有的彼此都相等且均为1,如: ,则称
为单位矩阵。单位矩阵常用E来表示,即:
当矩阵中所有的元素都等于零时,叫做零矩阵,并用符号“0”来表示。 4、矩阵的加法
矩阵A=(aij)m×n和B=(bij)m×n相加时,必须要有相同
的行数和列数。如以C=(cij)m ×n表示矩阵A及B的和,则
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有
:
式中:之
。即矩阵C的元素等于矩阵A和B的对应元素
和
。
由上述定义可知,矩阵的加法具有下列性质(设A、B、C都是
m×n
矩
阵
)
:
(1)交换律:A+B=B+A
(2)结合律:(A+B)+C=A+(B+C) 5、数与矩阵的乘法
我们定义用k右乘矩阵A或左乘矩阵A,其积均等于矩阵
中的所有元素都乘上k之后所得的矩阵。如:
由上述定义可知,数与矩阵相乘具有下列性质:设A、B都是m×n矩阵,k、h为任意常数,则:
(1) k(A+B)=kA+kB (2)(k+h)A=kA+hA (3) k(hA)=khA 6、矩阵的乘法
若矩阵
乘矩阵
,则只有在前者的列数等于后者的行数的元素
的计算方法定义为第一个矩阵第
时才有意义。矩阵
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