矩陣的基礎知識

2021-10-25 20:00:52 字數 1357 閱讀 3109

乘法結合律: (ab)c=a(bc).

乘法左分配律:(a+b)c=ac+bc

乘法右分配律:c(a+b)=ca+cb

對數乘的結合性k(ab)=(ka)b=a(kb).

轉置 (ab)t=btat.

矩陣乘法一般不滿**換律(除了有些特殊的方陣之間的乘法)。

滿足乘法交換律的方陣稱為可交換矩陣,即矩陣a,b滿足:a·b=b·a。有以下幾種情況:

(1) 設a , b 至少有乙個為零矩陣,則a , b 可交換;

(2) 設a , b 至少有乙個為單位矩陣, 則a , b可交換;

(3) 設a , b 至少有乙個為數量矩陣, 則a , b可交換;

(4) 設a , b 均為對角矩陣,則a , b 可交換;

(5) 設a , b 均為準對角矩陣(準對角矩陣是分塊矩陣概念下的一種矩陣。即除去主對角線上分塊矩陣不為零矩陣外,其餘分塊矩陣均為零矩陣),且對角線上的子塊均可交換,則a , b 可交換;

拓展資料:

矩陣相乘最重要的方法是一般矩陣乘積。它只有在第乙個矩陣的列數(column)和第二個矩陣的行數(row)相同時才有意義。一般單指矩陣乘積時,指的便是一般矩陣乘積。乙個m×n的矩陣就是m×n個數排成m行n列的乙個數陣。由於它把許多資料緊湊的集中到了一起,所以有時候可以簡便地表示一些複雜的模型。

注意事項

當矩陣a的列數等於矩陣b的行數時,a與b可以相乘。

矩陣c的行數等於矩陣a的行數,c的列數等於b的列數。

乘積c的第m行第n列的元素等於矩陣a的第m行的元素與矩陣b的第n列對應元素乘積之和。

矩陣的跡

數學定義:n×n矩陣a的對角線元素之和稱為a的跡(trace),記作tr(a),即有:

tr(a)=a11+…+ann=∑ni=1aiitr(a)=a11+…+ann=∑i=1naii

矩陣的跡有如下重要性質:

tr(uv)=tr(vu)tr(uv)=tr(vu)

根據以上性質,若分別令u=a,v=bc和u=ab,v=c,則有:

tr(abc)=tr(bca)=tr(cab)tr(abc)=tr(bca)=tr(cab)

請思考: tr(abc)=tr(cba)tr(abc)=tr(cba) ?

類似地,若分別令u=a,v=bcd,u=ab,v=cd,及u=abc,v=d,則有:

tr(abcd)=tr(bcda)=tr(cdba)=tr(dabc)tr(abcd)=tr(bcda)=tr(cdba)=tr(dabc)

請思考: tr(abcd)=tr(dcba)tr(abcd)=tr(dcba) ?

這些性質在機器學習的演算法中會用到。

矩陣的秩

矩陣am×nam×n的秩定義為該矩陣中線性無關的行數和列數。

秩的性質:

矩陣基礎知識

本章介紹矩陣的概念 矩陣的基本運算 可逆矩陣分塊矩陣的概念及其運算.矩陣是乙個數表,它的行數和列數可以不相等.行列式是乙個算式,它的行數和列數必須相等.當a為n階方陣時,稱det a 或 a 為方陣a 生成的 a為非奇異矩陣.行列式.當det a 0時,稱a為奇異矩陣 當det a 0時,稱a為非奇...

矩陣的數學基礎知識

一 行列式 方陣 矩陣的基本概念 略二 矩陣的轉置 逆 秩 矩陣的轉置就是將矩陣中的元素進行行列對換 矩陣的逆 設a是數域上的乙個n階矩陣,若在相同數域上存在另乙個n階矩陣b,使得 ab ba e 則我們稱b是a的逆矩陣,而a則被稱為可逆矩陣。注 e為單位矩陣。如何求矩陣的逆 1 初等變換法 2 伴...

OpenCV基礎知識 多維矩陣

多維矩陣的結構分析 例子 include cv.h include highgui.h include include include void main cvma mynd cvcreatema 3,size,cv 8sc1 printf 1 size d step d n mynd dim 0 ...