内容正文:
9.1-9.2 矩阵的概念 矩阵的运算
1 矩阵的定义
由 个数
排成的 行 列的数表
称为一个 行 列矩阵或 矩阵.
记为 或
称为矩阵的第i行j列的元素.
元素为实数的称为实矩阵,
元素为复数的称为复矩阵.
2. 几种特殊矩阵
元素全为零的 矩阵,记为:O或
零矩阵:
行矩阵:
只有一行的矩阵。
列矩阵:
只有一列的矩阵。
方阵:
行数列数皆相等的矩阵。
上三角方阵:
非零元素只可能在主对角线及其上方。
下三角方阵:
非零元素只可能在主对角线及其下方.
对角方阵:
数量矩阵:
单位方阵:
主对角线上全为1的对角方阵.
3. 矩阵的运算
同型矩阵:
行数和列数均相等的矩阵.
如果两个矩阵 是同型矩
阵,且各对应元素也相同,即
则称矩阵 相等,记作
两个 矩阵 的和
矩阵的和:
矩阵相等:
定义为
矩阵的数乘:
定义为
矩阵的线性运算的运算规律:
矩阵相乘:
与
乘积规定为
一个 矩阵
其中
矩阵乘法的运算规律
(其中 为数);
n阶方阵的幂:
若A是 阶矩阵,定义 为A的 次幂, 为正整数,
。规定
即
易证
转置矩阵:
把
的行与列依次互换得到另
矩阵
矩阵,称为
一个
的转置矩阵,记作
转置矩阵的运算性质
对称阵:
设 为 阶方阵,如果满足 ,即.
则 称为对称阵.
反对称阵:
伴随方阵:
设
是行列式
中元素
的代数
余子式,称方阵
为方阵 的伴随方阵.
4. 方阵的行列式
由 阶方阵 的各元素按原位置排列构成的
行列式,叫做方阵 的行列式,记作 或
运算性质
5. 逆矩阵
对于 阶矩阵 ,如果存在 阶矩阵 ,使得
则称 为可逆矩阵, 是 的逆方阵。
定义
若方阵
可逆,则其逆矩阵必唯一。
可逆
相关定理及性质
;
(
);
,
,
;
.
,则
若
可逆,且
,其中
为
的伴随方阵。
6. 分块矩阵
矩阵的分块,主要目的在于简化运算及便于论证.
分块矩阵的运算规则与普通矩阵的运算规则相似.
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典 型 例 题