(1/8) 矩阵的加法
(1)定义 设 和 是 的矩阵,A与B的加法(或称和),记作A + B ,规定为: 注:只有当两个矩阵是同型矩阵时,这两个矩阵才能进行加法运算 (2)加法的运算法则 (i) (ii) (3)矩阵减法 设矩阵,记,称为矩阵A的负矩阵,显然有 由此规定矩阵的减法为 即:
(2/8) 矩阵数乘
(1)定义 数与矩阵的乘积(称之为数乘),记作 或,规定为 (2)数乘矩阵的运算规律 (i) (ii) (iii)
(3/8) 矩阵与矩阵相乘
(1)定义 设是一个矩阵,是一个矩阵,那么规定矩阵A与矩阵B的乘积为一个 的矩阵 ,其中 . 并把此乘积记作 注:(i)只有在左矩阵A的列数和右矩阵B的行数相等时,才能定义乘法AB; (ii)矩阵C=AB的行数是A的行数,列数则是B的列数; (iii)矩阵C=AB在位置上的元素等于A的第行元素与B的第列对应元素的乘积之和。 (2)矩阵的幂 设是阶矩阵,定义: , 其中,是正整数;特别规定 . 由于乘法成立分配律结合律,有 , (3)矩阵相乘的注意事项 (i)矩阵乘法一般没有交换律,即,若对于两个n阶方阵A、B,,则称A与B是可交换的; (ii)不可将关于数的代数恒等式或命题等价到矩阵相乘,例如,设A,B,C均为n阶方阵,则 ;; (k为自然数); 上述关系当且仅当矩阵A与B可交换才成立; (iii)不是一定有 或;若,而,不能得出;矩阵,但有可能成立。 (4)矩阵相乘的运算法则 (i)(ii)(其中为数) (iii), (5)重要公式
(4/8) 矩阵转置的运算规律
(1); (2); (3) 是常数; (4) 例题:设列矩阵满足,E为n阶单位阵,,证明H是对称阵,且。 证明过程如下: 所以H是对称阵。
(5/8) 方阵的行列式的运算规律
(1) (2) (3) 注:对于n阶矩阵A,B一般来说,但总有
(6/8) 共轭矩阵的运算规律
(1) (2) (3)
(7/8) 关于伴随矩阵的运算规律
(1)设A是n阶方阵,是A的伴随矩阵,则 (2) (3) (4); (5) (6)若A可逆,则
(8/8) 分块矩阵的运算法则
(1)定义 矩阵分块是将矩阵用任意的横线和纵线切开,例如 ,下面给出它的三种分法, (i);令,,,,则。 (ii);令,, ,,,。 则。 (iii)。令,, ,,则。 (2) 关于分块矩阵的运算法则 (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) 如果AB=C,其中A是矩阵,B是矩阵,那么对矩阵B,C按行分块有 可见矩阵AB行向量可由B的行向量线性表出。 类似的,对矩阵A,C按列分块,有 即 说明矩阵AB的列向量可由A的列向量线性表出。
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