第七讲 矩阵的乘法运算
若AB=BA则称矩阵A、B乘积可交换.
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小结:
1. 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. 2. 矩阵相乘不满足交换律,即一般来说
A B B A.
3. 矩阵相乘不满足消去律,即一般来说 由 A B A C 且 A 0 , 不能推出 B C .
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0 , 1
0 B 1
1 0
解
0 AB 1
1 , 0
BA
0 1
1 0
6
例5 设
b1 b2 B b n
,
求AB、BA
7
例6
求
设A
AC、BC
3 2
1 , 1
B
5 9
1 , 1
C
0 1
0 3
对方程组
a 1 1 x 1 a 1 2 x 2 a 1 3 x 3 b1 a 21 x1 a 22 x 2 a 23 x 3 b2 a x a x a x b 31 1 32 2 33 3 3
(1)
a 11 记 A a 21 a 31
a1 1 记 A a 21
a12 a 22
a13 , a 23
x1 x x2 , x 3
b1 b b2
则方程组(2)可表示为 A x b .
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二、矩阵乘法运算规律 定理1. 设A、B、C、O、E在下面各式中相应的
乘法和加法运算中都能进行,k为实数,则:
0 AB 0 0 , 0
1 , 1
1 B 1
1 1
则
故
2 BA 2
2 , 2
AB BA .
由于矩阵不可交换,所以矩阵乘法分为左乘和右乘.
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此例不仅表明矩阵的乘法不满足交换律, 而且还表明矩阵的乘法不满足消去律,即
k 1
s
i
例如:
1, 2 , , m ; j 1, 2 , , n
并把此乘积记作
C AB .
2
注意: 要使C=AB有意义,则A的列数必须等于B的行 数,且矩阵C的第i行第j列元素正好是A的第i行与B的 第j列对应元素乘积之和。
பைடு நூலகம்例如
不存在.
3
注意: 1. 乘积矩阵的第i行第j列元素等于左矩阵的第i行元 素与右矩阵的第j列对应元素乘积之和.
1)若 A B O , 且 A O , 不 能 推 出 B O ;
2 )若 A ( X Y ) O , 且 A O , 不 能 推 出 X Y .
但也有例外,比如设
2 A 0 0 , 2 1 B 1 1 , 1
则有
2 2 2 2 AB AB BA . , BA 2 2 2 2
第二章
第二讲
矩阵及其运算
矩阵的乘法运算
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一、定义
设 A ( a ij ) 是 一 个 m s 矩 阵 , B b ij 是 一 个 s n 矩 阵 , 那 么 规 定 矩 阵 A 与 矩 阵 B 的 乘 积 是 一 个 m n 矩 阵 C ( c ij ) 其中
c ij a i 1 b 1 j a i 2 b 2 j a is b sj a ik b kj
(1) 结合律:A(BC)=(AB)C; k(AB)=A(kB)
(2) 分配律:A(B+C)=AB+AC;
(B+C)A=BA+CA (3) OA=O ; AO=O (4) EA=A ; AE=A. 注:单位矩阵E和数1的作用一样。
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注意
矩阵不满足交换律,即:
AB B A
如:
设 A 1 1
a 12 a 22 a 32
a 13 a 23 , a 33
x1 x x2 , x 3
b1 b b2 b 3
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则方程组(1)可表示为 A x b .
又如: 对方程组
a 1 1 x 1 a 1 2 x 2 a 1 3 x 3 b1 a 21 x1 a 22 x 2 a 23 x 3 b 2 (2)
2. 只有当左矩阵的列数等于右矩阵的行数时,矩阵的
乘积才有意义. 3. 两个矩阵的乘积仍然是一个矩阵,且乘积矩阵的 行数等于左矩阵的行数,乘积矩阵的列数等于右矩 阵的列数.
4
又如
5
例3
1 设A 2
3 , 4
B
2 1
0 3
4 1
解
AB
1 0
9 12
1 4
例4
1 设A 0
解:
AC
3 2
1 1
0 1
0 1 3 1
3 3
BC
5 9
1 1
0 1
0 1 3 1
3 3
此处
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方程组的矩阵表示:
a11 a 21 a 31 a12 a 22 a 32 a11 x1 a12 x 2 a13 x 3 a13 x1 a 23 x 2 a 21 x1 a 22 x 2 a 23 x 3 x a 33 3 a 31 x1 a 32 x 2 a 33 x 3