什麼是矩陣

2021-09-12 22:30:55 字數 1719 閱讀 4679

矩陣,在數學上,矩陣是指縱橫排列的二維資料**,最早來自於方程組的係數及常數所構成的方陣。矩陣是高等代數學中的常見工具,也常見於統計分析等應用數學學科中。

長這個樣子:

向量也可以轉為矩陣,可以看成nx1的行矩陣,或1xn的矩陣。

矩陣列的執行比較複雜,下面就來一一**。

直接標量與各個分量相乘即可,不多廢話了…同時km=mk即,誰在哪邊都一樣。

它會得到乙個新的矩陣,而且維度與這兩個矩陣有關係。

如a為4x3矩陣,b為3x6矩陣那麼 ab維度就是4x6。

左矩陣的列數必須與右矩陣的行數想同,否則不能相乘。

矩陣不滿**換律:ab!=ba

滿足結合律:(ab)c=a(bc) 甚至可以擴充套件至 abcde=((a(bc))d)e=(ab)(cd)e

方塊矩陣,即行列數相同的矩陣。有一些運算和性質是只有方陣有具有,如對角元素

對角矩陣:

單位矩陣(i):

單位矩陣乘完還等於原本的矩陣,設i為**

對原矩陣的一種運算,即行變列,列變行。可以記作mt

性制一:轉兩次就轉回來了:

(mt)t=m

性制二:矩陣串接轉置,等於反射串接各矩陣

(ab)t=btat

這應該是這裡最複雜的一種操作了。不是所有矩陣都有逆矩陣,它必須是乙個方陣。

給定m-1來表示。最重要的特性就是m和m-1相乘會得到乙個單位矩陣。也就是說:

mm-1=m-1m=i

並非所有有對應的逆矩陣,如果乙個矩陣有對應的逆矩陣則這個矩陣稱為是可逆的,否則稱為不可逆的。

如果乙個矩陣行列式不為0,那麼它就是可逆的。

性質一:逆矩陣的逆矩陣就是它本身

(m-1)-1=m

性質二:單位矩陣的逆矩陣就是它本身

i-1=i

性制三:轉置矩陣的逆矩陣是逆矩陣的轉置

(mt)-1=(m1)t

性質四:矩陣串接相乘後的逆矩陣等於反向串接各個矩陣的逆矩陣

(abcd)-1=d-1c-1b-1a-1

性質五:允許我們還原這個變換

m-1(mv)=(m-1m)v=iv=v

方正m和它的轉置矩陣乘積為單位矩陣的話,它就是乙個正交矩陣,即:

mmt=mtm=i

正交矩陣的逆矩陣和轉置矩陣是一樣的

mt=m-1

三維變換中我們經常會需要作用逆矩陣來求解反射的變換。而逆矩陣的求解往往計算量很大,但轉置矩陣就非常容易。

矩陣的每一行,即c1、c2、c3的是單位向量,由於其相互垂直只有與自己點乘才能得到1,其他為0.

我們需要把向量先轉成行矩陣或是列矩陣,但要滿足矩陣相乘的條件。通常我們使用右乘。

什麼是矩陣的範數

在介紹主題之前,先來談乙個非常重要的數學思維方法 幾何方法。在大學之前,我們學習過一次函式 二次函式 三角函式 指數函式 對數函式等,方程則是求函式的零點 到了大學,我們學微積分 復變函式 實變函式 泛函等。我們一直都在學習和研究各種函式及其性質,函式是數學一條重要線索,另一條重要線索 幾何,在函式...

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