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线性代数知识点总结
第二章 矩阵及其运算
矩阵
定义 由个数排成的行列的数表称为m行n列矩阵。简称矩阵,记作,简记为,。
说明 元素是实数的矩阵称为实矩阵,元素是复数的矩阵称为复矩阵。
扩展 几种特殊的矩阵:
方阵 :行数与列数都等于n的矩阵A。 记作:An。
行(列)矩阵:只有一行(列)的矩阵。也称行(列)向量。
同型矩阵:两矩阵的行数相等,列数也相等。
相等矩阵:AB同型,且对应元素相等。记作:A=B
零矩阵:元素都是零的矩阵〔不同型的零矩阵不同〕
对角阵:不在主对角线上的元素都是零。
单位阵:主对角线上元素都是1,其它元素都是0,记作:En(不引起混淆时,也可表示为E )〔课本P29—P31〕
注意 矩阵与行列式有本质的区别,行列式是一个算式,一个数字行列式经过计算可求得其值,而矩阵仅仅是一个数表,它的行数和列数可以不同。
第二节 矩阵的运算
矩阵的加法 设有两个矩阵,那么矩阵与的和记作,规定为
.
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说明 只有当两个矩阵是同型矩阵时,才能进行加法运算。〔课本P33〕
矩阵加法的运算规律
;
,称为矩阵的
。〔课本P33〕
数与矩阵相乘
数乘矩阵的运算规律〔设为矩阵,为数〕
;
;
。〔课本P33〕
矩阵相加与数乘矩阵统称为矩阵的线性运算。
.
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矩阵与矩阵相乘 设是一个矩阵,是一个矩阵,那么规定矩阵A与矩阵B的乘积是一个矩阵,其中,,并把此乘积记作
注意
1。A与B能相乘的条件是:A的列数=B的行数。
2。矩阵的乘法不满足交换律,即在一般情况下,,而且两个非零矩阵的乘积可能是零矩阵。
3。对于n阶方阵A和B,假设AB=BA,那么称A与B是可交换的。
矩阵乘法的运算规律
;
,
假设A是n 阶方阵,那么称 Ak为A的k次幂,即,并且,。规定:A0=E
注意 矩阵不满足交换律,即,〔但也有例外〕〔课本P36〕
纯量阵 矩阵称为纯量阵,作用是将图形放大倍。且有
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,A为n阶方阵时,有,说明纯量阵与任何同阶方阵都是可交换的。〔课本P36〕
转置矩阵 把矩阵的行换成同序数的列得到的新矩阵,叫做的转置矩阵,记作,如,。
转置矩阵的运算性质
;
;
;
。〔课本P39〕
方阵的行列式 由阶方阵的元素所构成的行列式,叫做方阵的行列式,记作或〔记住这个符号〕
注意 矩阵与行列式是两个不同的概念,n阶矩阵是n2个数按一定方式排成的数表,而n阶行列式那么是这些数按一定的运算法那么所确定的一个数。
运算性质
;
;
〔课本P40〕
对称阵 设A为n 阶方阵,如果满足A=AT ,即那么A称为对称阵。
说明 对称阵的元素以主对角线为对称轴对应相等,如果那么称矩阵为反对称的。即反对称矩阵
.
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A=〔aij〕中的元素满足aij=-aji,i,j=1,2,…n
伴随矩阵 行列式的各个元素的代数余子式所构成的如下矩阵称为矩阵A的伴随矩阵。
性质 〔易忘知识点〕〔课本P? 〕
总结
〔1〕只有当两个矩阵是同型矩阵时,才能进行加法运算。
〔2〕只有当第一个矩阵的列数等于第二个矩阵的行数时,两个矩阵才能相乘,且矩阵相乘不满足交换律。
〔