矩阵的运算
一、矩阵的基本运算
1.矩阵的加法:
定义 设 矩阵与对应位置元素相加得到的矩阵称为矩阵与的和, 记为.矩阵的减法定义为
2.矩阵的数乘:
定义 以数乘矩阵的每一个元素所得到的矩阵,称为数与矩阵的积,记为. 即若,则.
3.矩阵的线性运算规律:
设都是矩阵,为数,则
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
4.矩阵的乘法及运算规律:
定义 设,规定与的乘积是一个矩阵,其中
并记
运算规律
二、矩阵的转置及运算规律
定义 将矩阵的行列互换,得到的矩阵,称为矩阵的转置矩阵,记为或.
转置矩阵的运算性质
(1) ; (2) ;
(3) ; (4) .
三、方阵的幂及运算性质
定义 对方阵及自然数,定义 为方阵 的次幂(规定:).
运算性质:
(1) ; (2) .
四、方阵的行列式及其运算性质
定义 由阶方阵的元素所构成的行列式,称为方阵的行列式,记为或.
运算性质:
(1) ;
(2) ;
(3) .
五、线性方程组的矩阵表示
对线性方程组
若令 ,,,则方程组(1)可表为
方程组(1)的矩阵形式(2)又称为矩阵方程.
六、线性变换的概念
变量与变量之间的关系式:
称为从变量到变量之的线性变换,变换关系式可表示为下列矩阵形式
注:线性变换与其系数矩阵之间存在一一对应的关系,因而可利用矩阵来研究线性变换,亦可利用线性变换来研究矩阵.
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