第二章 矩阵及其运算王航平§2
1 基本概念2
1矩阵及其运算矩阵的定义:由个数排成 m 行 n 列的如下矩形阵列:称为矩阵
注:(1)矩阵符号与行列式符号之间的差异:矩阵符号是圆括号,而行列式符号是两竖; (2)矩阵是阵,即是一个表,而行列式是一个数值
矩阵的运算:加法:设两个矩阵,那末矩阵与的和记作,规定为注意:只有同型矩阵,相加才有意义
运算律:设都是矩阵,则 (1)加法交换律:; (2)加法结合律: (3)负 矩 阵:,则,有 (4)零 矩 阵:,
数乘:数与矩阵的乘积 运算律:设都是矩阵,都是数,则(1)数乘结合律:;(2);(3)矩阵对数的加法的分配律:;(4)数对矩阵加法的分配律:
乘法:设是一个矩阵,是一个矩阵,那末规定矩阵 A 与 B 的乘积是一个矩阵,其中并把此乘积记为
即积矩阵的元素,为左矩阵的第行与右矩阵的第列对应元素乘积之和
注:两矩阵能相乘,要求左矩阵的列数等于右矩阵的行数
运算律:设下述矩阵乘积均有意义(1)乘法结合律:;(2)乘积与数乘的关系:;(3)乘积对加法的左右分配律:,;(4)乘法单位元:
注: (1)矩阵乘法不满足交换律,即一般有:;(因此,所有乘法公式与二项式公式在矩阵中不成立
) (2)矩阵乘法不满足乘法左(右)消去律,即一般有:若,不一定有;或若,不一定有; (3)矩阵乘法有零因子:即且,有
矩阵的转置:设是一个矩阵,定义的转置为一个矩阵,它的第行正好是的第列
运算律:(1); (2); (3); (4)
方阵乘积的行列式:定理:两个同阶方阵积的行列式等于行列式的积,即有
2.1.2逆矩阵逆矩阵的概念:设是 n 阶方阵,假如存在 n 阶方阵,使得且,则称是可逆矩阵,称是的逆矩阵,记为
可逆矩阵也称为非奇异矩阵
并非任意一个非零方阵都是可逆矩阵,不是可逆的矩阵称为奇异矩阵
逆矩阵适合的运算律(下列矩阵均假定是可逆矩阵):(1