矩阵的运算及其运算规则
生活随笔
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矩阵的运算及其运算规则
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
| 滿足矩陣方程,求未知矩陣. 解 由已知條件知 ? ? ? |
三、矩陣與矩陣的乘法1、?運算規(guī)則? 設(shè),,則A與B的乘積是這樣一個矩陣: (1) 行數(shù)與(左矩陣)A相同,列數(shù)與(右矩陣)B相同,即. (2) C的第行第列的元素由A的第行元素與B的第列元素對應(yīng)相乘,再取乘積之和. |
| 典型例題? 例6.5.2 設(shè)矩陣 計算? 解 是的矩陣.設(shè)它為 ???? ???? 想一想:設(shè)列矩陣,行矩陣,和的行數(shù)和列數(shù)分別是多少呢? 是3×3的矩陣,是1×1的矩陣,即只有一個元素. |
| 課堂練習(xí)? 1、設(shè),,求. 2、在第1道練習(xí)題中,兩個矩陣相乘的順序是A在左邊,B在右邊,稱為A左乘B或B右乘A.如果交換順序,讓B在左邊,A在右邊,即A右乘B,運算還能進行嗎?請算算試試看.并由此思考:兩個矩陣應(yīng)當(dāng)滿足什么條件,才能夠做乘法運算. 3、設(shè)列矩陣,行矩陣,求和,比較兩個計算結(jié)果,能得出什么結(jié)論嗎? 4、設(shè)三階方陣,三階單位陣為,試求和,并將計算結(jié)果與A比較,看有什么樣的結(jié)論. |
| 解:? 第1題 . 第2題 對于 ,. 求是有意義的,而是無意義的. |
| 結(jié)論1 只有在下列情況下,兩個矩陣的乘法才有意義,或說乘法運算是可行的:左矩陣的列數(shù)=右矩陣的行數(shù). 第3題 是矩陣,是的矩陣. ????????. ?????????????? ????結(jié)論2 在矩陣的乘法中,必須注意相乘的順序.即使在與均有意義時,也未必有=成立.可見矩陣乘法不滿足交換律. 第4題 計算得:. 結(jié)論3 方陣A和它同階的單位陣作乘積,結(jié)果仍為A,即. 單位陣在矩陣乘法中的作用相當(dāng)于數(shù)1在我們普通乘法中的作用. |
| 典型例題? 例6.5.3 設(shè),試計算和. 解 ? ? . ? ? ? ????結(jié)論4 兩個非零矩陣的乘積可以是零矩陣.由此若,不能得出或的結(jié)論. |
| 例6.5.4 利用矩陣的乘法,三元線性方程組 可以寫成矩陣的形式 ?= 若記系數(shù)、未知量和常數(shù)項構(gòu)成的三個矩陣分別為 ?,,, 則線性方程組又可以簡寫為矩陣方程的形式:. |
| 2、?運算性質(zhì)(假設(shè)運算都是可行的)? (1) 結(jié)合律 . (2) 分配律 (左分配律); (右分配律). (3) . ?3、?方陣的冪?
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四、矩陣的轉(zhuǎn)置1、?定義
2、運算性質(zhì)(假設(shè)運算都是可行的) (1) ? (2) ? (3) ? (4) ,是常數(shù). |
| 典型例題? 例6.5.5? 利用矩陣 驗證運算性質(zhì):? 解 ???; 而 ? 所以 . |
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五、方陣的行列式1、定義
2?、運算性質(zhì)? (1)??(行列式的性質(zhì)) (2)?,特別地:? (3)?(是常數(shù),A的階數(shù)為n) 思考:設(shè)A為階方陣,那么的行列式與A的行列式之間的關(guān)系為什么不是,而是? |
| 不妨自行設(shè)計一個二階方陣,計算一下和. 例如,則. 于是,而?. 思考:設(shè),有幾種方法可以求? 解? 方法一:先求矩陣乘法,得到一個二階方陣,再求其行列式. 方法二:先分別求行列式,再取它們的乘積. |
| 滿足矩陣方程,求未知矩陣. 解 由已知條件知 ? ? ? |
三、矩陣與矩陣的乘法1、?運算規(guī)則? 設(shè),,則A與B的乘積是這樣一個矩陣: (1) 行數(shù)與(左矩陣)A相同,列數(shù)與(右矩陣)B相同,即. (2) C的第行第列的元素由A的第行元素與B的第列元素對應(yīng)相乘,再取乘積之和. |
| 典型例題? 例6.5.2 設(shè)矩陣 計算? 解 是的矩陣.設(shè)它為 ???? ???? 想一想:設(shè)列矩陣,行矩陣,和的行數(shù)和列數(shù)分別是多少呢? 是3×3的矩陣,是1×1的矩陣,即只有一個元素. |
| 課堂練習(xí)? 1、設(shè),,求. 2、在第1道練習(xí)題中,兩個矩陣相乘的順序是A在左邊,B在右邊,稱為A左乘B或B右乘A.如果交換順序,讓B在左邊,A在右邊,即A右乘B,運算還能進行嗎?請算算試試看.并由此思考:兩個矩陣應(yīng)當(dāng)滿足什么條件,才能夠做乘法運算. 3、設(shè)列矩陣,行矩陣,求和,比較兩個計算結(jié)果,能得出什么結(jié)論嗎? 4、設(shè)三階方陣,三階單位陣為,試求和,并將計算結(jié)果與A比較,看有什么樣的結(jié)論. |
| 解:? 第1題 . 第2題 對于 ,. 求是有意義的,而是無意義的. |
| 結(jié)論1 只有在下列情況下,兩個矩陣的乘法才有意義,或說乘法運算是可行的:左矩陣的列數(shù)=右矩陣的行數(shù). 第3題 是矩陣,是的矩陣. ????????. ?????????????? ????結(jié)論2 在矩陣的乘法中,必須注意相乘的順序.即使在與均有意義時,也未必有=成立.可見矩陣乘法不滿足交換律. 第4題 計算得:. 結(jié)論3 方陣A和它同階的單位陣作乘積,結(jié)果仍為A,即. 單位陣在矩陣乘法中的作用相當(dāng)于數(shù)1在我們普通乘法中的作用. |
| 典型例題? 例6.5.3 設(shè),試計算和. 解 ? ? . ? ? ? ????結(jié)論4 兩個非零矩陣的乘積可以是零矩陣.由此若,不能得出或的結(jié)論. |
| 例6.5.4 利用矩陣的乘法,三元線性方程組 可以寫成矩陣的形式 ?= 若記系數(shù)、未知量和常數(shù)項構(gòu)成的三個矩陣分別為 ?,,, 則線性方程組又可以簡寫為矩陣方程的形式:. |
| 2、?運算性質(zhì)(假設(shè)運算都是可行的)? (1) 結(jié)合律 . (2) 分配律 (左分配律); (右分配律). (3) . ?3、?方陣的冪?
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四、矩陣的轉(zhuǎn)置1、?定義
2、運算性質(zhì)(假設(shè)運算都是可行的) (1) ? (2) ? (3) ? (4) ,是常數(shù). |
| 典型例題? 例6.5.5? 利用矩陣 驗證運算性質(zhì):? 解 ???; 而 ? 所以 . |
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五、方陣的行列式1、定義
2?、運算性質(zhì)? (1)??(行列式的性質(zhì)) (2)?,特別地:? (3)?(是常數(shù),A的階數(shù)為n) 思考:設(shè)A為階方陣,那么的行列式與A的行列式之間的關(guān)系為什么不是,而是? |
| 不妨自行設(shè)計一個二階方陣,計算一下和. 例如,則. 于是,而?. 思考:設(shè),有幾種方法可以求? 解? 方法一:先求矩陣乘法,得到一個二階方陣,再求其行列式. 方法二:先分別求行列式,再取它們的乘積. |
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的矩阵的运算及其运算规则的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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