矩阵的运算及其运算规则
满足矩阵方程,求未知矩阵. 解 由已知条件知 |
三、矩阵与矩阵的乘法 1、 运算规则 |
典型例题 例6.5.2 设矩阵 计算 解 是的矩阵.设它为 |
课堂练习 1、设,,求. 2、在第1道练习题中,两个矩阵相乘的顺序是A在左边,B在右边,称为A左乘B或B右乘A.如果交换顺序,让B在左边,A在右边,即A右乘B,运算还能进行吗?请算算试试看.并由此思考:两个矩阵应当满足什么条件,才能够做乘法运算. 3、设列矩阵,行矩阵,求和,比较两个计算结果,能得出什么结论吗? 4、设三阶方阵,三阶单位阵为,试求和,并将计算结果与A比较,看有什么样的结论. |
解: 第1题 . 第2题 对于 ,. 求是有意义的,而是无意义的. |
结论1 只有在下列情况下,两个矩阵的乘法才有意义,或说乘法运算是可行的:左矩阵的列数=右矩阵的行数. 第3题 是矩阵,是的矩阵. . 结论2 在矩阵的乘法中,必须注意相乘的顺序.即使在与均有意义时,也未必有=成立.可见矩阵乘法不满足交换律. 第4题 计算得:. 结论3 方阵A和它同阶的单位阵作乘积,结果仍为A,即. 单位阵在矩阵乘法中的作用相当于数1在我们普通乘法中的作用. |
典型例题 例6.5.3 设,试计算和. 解 . 结论4 两个非零矩阵的乘积可以是零矩阵.由此若,不能得出或的结论. |
例6.5.4 利用矩阵的乘法,三元线性方程组 可以写成矩阵的形式 = 若记系数、未知量和常数项构成的三个矩阵分别为 ,,, 则线性方程组又可以简写为矩阵方程的形式:. |
2、 运算性质(假设运算都是可行的) (1) 结合律 . (2) 分配律 (左分配律); (右分配律). (3) . 3、 方阵的幂
|
四、矩阵的转置1、 定义
例如,矩阵的转置矩阵为. |
典型例题 例6.5.5 利用矩阵 验证运算性质: 解 ; 而 所以 . |
对称矩阵的特点是:它的元素以主对角线为对称轴对应相等. |
五、方阵的行列式1、定义
2 、运算性质 |
不妨自行设计一个二阶方阵,计算一下和. 例如,则. 于是,而 . 思考:设,有几种方法可以求? 解 方法一:先求矩阵乘法,得到一个二阶方阵,再求其行列式. 方法二:先分别求行列式,再取它们的乘积. |
满足矩阵方程,求未知矩阵. 解 由已知条件知 |
三、矩阵与矩阵的乘法 1、 运算规则 |
典型例题 例6.5.2 设矩阵 计算 解 是的矩阵.设它为 |
课堂练习 1、设,,求. 2、在第1道练习题中,两个矩阵相乘的顺序是A在左边,B在右边,称为A左乘B或B右乘A.如果交换顺序,让B在左边,A在右边,即A右乘B,运算还能进行吗?请算算试试看.并由此思考:两个矩阵应当满足什么条件,才能够做乘法运算. 3、设列矩阵,行矩阵,求和,比较两个计算结果,能得出什么结论吗? 4、设三阶方阵,三阶单位阵为,试求和,并将计算结果与A比较,看有什么样的结论. |
解: 第1题 . 第2题 对于 ,. 求是有意义的,而是无意义的. |
结论1 只有在下列情况下,两个矩阵的乘法才有意义,或说乘法运算是可行的:左矩阵的列数=右矩阵的行数. 第3题 是矩阵,是的矩阵. . 结论2 在矩阵的乘法中,必须注意相乘的顺序.即使在与均有意义时,也未必有=成立.可见矩阵乘法不满足交换律. 第4题 计算得:. 结论3 方阵A和它同阶的单位阵作乘积,结果仍为A,即. 单位阵在矩阵乘法中的作用相当于数1在我们普通乘法中的作用. |
典型例题 例6.5.3 设,试计算和. 解 . 结论4 两个非零矩阵的乘积可以是零矩阵.由此若,不能得出或的结论. |
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2、 运算性质(假设运算都是可行的) (1) 结合律 . (2) 分配律 (左分配律); (右分配律). (3) . 3、 方阵的幂
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四、矩阵的转置1、 定义
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对称矩阵的特点是:它的元素以主对角线为对称轴对应相等. |
五、方阵的行列式1、定义
2 、运算性质 |
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