矩阵与矩阵相乘
的转置矩阵
a11 a12 T A a 1n
a 21 a m 1 a 22 a m 2 a 2 n a mn
一个m行n列矩阵A的转置矩阵是一个n行m列的矩阵. 7
如果两个 m行n列矩阵 A (aij )mn , B (bij )mn
称为一个m行n列矩阵,简称为m×n矩阵.其 中aij表示第i行第j列处的元素,i称为aij的行指标,j 称为aij的列指标.
2
矩阵通常用A,B,C…大写字母表示,若需指 明矩阵的行数和列数常写为或.例如:
0 1 2 A 1 2 3
为一个2×3矩阵. 在以后的讨论中,还会经常用到一些特殊的矩 阵,下面分别给出他们的名称 ,元素全为零的矩阵 称为零矩阵,记作O或0,如:
022
0 0 0 0 0 0 0 ,023 0 0 0
3
当m = n时,称A为n阶矩阵(或n阶方阵). 只有1行(1×n)或1列(m×1)的矩阵,分 别称为行矩阵和列矩阵,如:
a11 a 21 a n1
13
四、 矩阵与矩阵相乘
设甲、乙两家公司生产Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种型号的计算 机,月产量(单位:台)为
I II III 25 20 18 甲 24 16 27 乙
如果生产这三种型号的计算机的每台的利润(单 位:万元/台)为
0.5 I 0.2 II 0.7 III
a11 a 21 a n1 0 a 22 an2 0 0 a nn
的矩阵分别称为上三角矩阵和下三角矩阵.
6
把矩阵的行与列依次互换,得到的矩阵称为矩阵
A
的转置矩阵.即矩阵 a11 a12 a1n
a 21 A a m1 a 22 am 2 a2 n a mn
圆括号或中括号.
9
二、 矩阵的加法和减法
定义:两个 m行n列的矩阵 A (aij )与B (bij )
相加(减),他们的和 (差) A B (aij bij )
显然,两个m行n列的矩阵相加(减)得到的 和(差)仍是一个m行n列的矩阵.应注意,只有 当两个矩阵的行数与列数分别相同时,它们才能作 加减运算. 容易验证,矩阵的加法运算满足以下规律: (1)交换律:A+B=B+A; (2)结合律:(A+B)+C=A+(B+C).
0 6 1 6 2 0 1 0 2
11
0 2 4 0 4 3 T A A 4 1 2 2 1 2 3 2 1 4 2 1 0 2 7 2 0 4 7 4 0
m行n列矩阵相乘,它们的乘积 为kA,并且规定Ak=kA.例如,设
5 6 7 A 4 3 1
2 5 2 6 2 (7) 那么, 2A 2 4 2 3 2 1 10 12 14 8 6 2
10
例2 已知
0 2 4 A 4 1 2 3 2 1
求A+AT和A-AT.
0 2 4 0 4 3 T 解 :A A 4 1 2 2 1 2 3 2 1 4 2 1
a b 3
8
ab7
解得a=5, b=2, c=2, d=-1,
即当a=5, b=2, c=2, d=-1时 A=B. 应当注意的是:矩阵与行列式是两个不同 的概念,行列式是一个算式,计算结果是一个
数,而矩阵是有数构成的一个数表;记法也不
同,行列式用的是两条竖线,而矩阵用的是一对
的对应元素相等,即 aij bij (i 1,2, m; j 1,2,, n)
那么就称这两个矩阵相等 .
3 a b 7 ,B 例1 已知 A 3 c d a b 2c d 3
而且A=B,求a, b, c, d. 解 根据矩阵相等的定义, 3 2c d 可得方程组 3 cd
a11
a12 a1n
4
若方阵的元素 aij=0(i≠j),则称A为对角矩
阵,aii(i=1,2,…,n)
称为A的对角元,如
1 0 A 0 5
为二阶对角矩阵. 对角元全为数1的对角矩阵称为单位矩阵,n阶单位 矩阵记为In.
5
形如
a11 0 0 a12 a1n a 22 a 2 n 0 a nn
14
则这两家公司的月利润(单位:万元)应为
25 0.5 20 0.2 18 0.7 29.1甲 24 0.5 16 0.2 27 0.7 34.1 乙
可见,甲公司每月的利润为29.1万元,乙公司的
7.2 矩阵的概念和运算
主要内容:
一.矩阵的概念.
二.矩阵的加法和减法.
三.数与矩阵相乘.
四.矩阵与矩阵相乘. 五.利用矩阵表示线性方程组.
1
一、 矩阵的概念
定义1 由m×n个数排成的m行n列数表
a11 a 21 a m1 a12 a 22 am 2 a1n a2n a mn