§1 矩阵及其运算 一、矩阵的基本概念(必考) 矩阵,是由 m*n 个数组成的一个 m 行 n 列的矩形表格,通常用大写字母 表示,组成矩阵的每一个数,均称为矩阵的元素,通常用小写字母其元素 表示,其中下标 都是正整数,他们表示该元素在矩阵中的位置
比如,或 表示一个 m*n 矩阵,下标 ij 表示元素 位于该矩阵的第 行、第 列
元素全为零的矩阵称为零矩阵
特别地,一个 m*1 矩阵 ,也称为一个 m 维列向量;而一个 1*n 矩阵B=(b1,b2,…,bn),也称为一个 n 维行向量
当一个矩阵的行数 m 与烈数 n 相等时,该矩阵称为一个 n 阶方阵
若一个 n 阶方阵的主对角线上的元素都是 ,而其余元素都是零,则称为单位矩阵,记为 ,即:
单位矩阵与实数中的‘1’的运算相近
如一个 阶方阵的主对角线上(下)方的元素都是零,则称为下(上)三角矩阵是一个 阶下三角矩阵
A 既是上三角矩阵,又是下三角矩阵,则 A 必是对角矩阵 2
两矩阵既可相加又可相乘的充要条件是两矩阵为同阶方阵
A=(l≠n),则A 的主对角线上个元素的和为 (设矩阵为 2 行 3 列的矩阵,找规律) 二、矩阵的运算 1、矩阵的加法 : 如果 是两个同型矩阵(即它们具有相同的行数和列数,比如说 ),则定义它们的和 仍为与它们同型的矩阵(即 ), 的元素为 和 对应元素的和,即:
给定矩阵 ,我们定义其负矩阵 为:
这样我们可以定义同型矩阵 的减法为:
由于矩阵的加法运算归结为其元素的加法运算,容易验证,矩阵的加法满足下列 运算律: (1)交换律: ; (2)结合律: ; (3)存在零元: ;(4)存在负元:
2 、数与矩阵的乘法的运算律: (1) ; (2) ; (3) ; (4)
3 、矩阵的乘法(必考) 设 为 距阵, 为 距阵,则矩阵 可以左乘矩阵 (注意