矩阵

余生颓废 提交于 2020-01-01 00:42:07

矩阵


  • m×nm×n个数aij(i=1,2,,m;j=1,2,,n)a_{ij}(i=1, 2, \dots, m; j=1, 2, \dots, n)排成的m行n列的数表成为一个m×nm×n矩阵

(a11a12a1na21a22a2nam1am2amn)\left(\begin{matrix}a_{11}&a_{12}&\dots&a_{1n}\\a_{21}&a_{22}&\dots&a_{2n}\\ \vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\a_{m1}&a_{m2}&\dots&a_{mn}\end{matrix}\right)成为一个m×nm×n矩阵,简记为(aij)(a_{ij})。数aija_{ij}位于矩阵(aij)(a_{ij})的第ij列,成为矩阵的(i,j)(i,j)元素,其中i为元素的行标,j为元素的列标。一般的常用英文大写字母A,B,α,β,γ,A, B, \dots或字母\alpha, \beta, \gamma, \dots表示矩阵,如A=(aij),B=(bij),Am×n,Bm×nA=(a_{ij}), B=(b_{ij}), A_{m×n}, B_{m×n}等。

矩阵的分类

  • 按元素类型分为实矩阵复矩阵

  • 1×n(a1a2an)1×n的矩阵\left(\begin{matrix}a_1&a_2&\dots&a_n\end{matrix}\right)称为行矩阵,也成为nn维行向量

  • n×1(a1a2an)n×1的矩阵\left(\begin{matrix}a_1\\a_2\\\vdots\\a_n\end{matrix}\right)称为列矩阵,也称为nn维列向量

  • 所有元素都为零的m×nm×n 矩阵称为零矩阵,记为Om×nOO_{m×n},或简记为O

  • n×nnaii(i=1,2,,n)线n×n矩阵称为n阶方阵,元素a_{ii}(i=1,2,\dots,n)即为方阵的主对角线

    • i<jaij=0n若i<j时,有a_{ij}=0 则称n阶方阵为下三角矩阵

    • i>jaij=0n若i>j时,有a_{ij}=0 则称n阶方阵为上三角矩阵

    • ijaij=0nn若i≠j时,有a_{ij}=0则称n阶方阵为n阶对角矩阵,简称为对角阵,记为diag(a1,a2,,an)diag(a_1, a_2, \dots, a_n)

      • 若对角线上的元素全相等,即a1=a2==ana_1=a_2=\dots=a_n,则称其为数量矩阵

        • a1=a2==an=1a_1=a_2=\dots=a_n=1数量矩阵就是n阶单位矩阵,简称为单位阵,记为EnEE_n或E

          (100010001)\left(\begin{matrix}1&0&\dots&0\\0&1&\dots&0\\\vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\0&0&\dots&1\end{matrix}\right)

  • 两矩阵的行数相等,列数也相等 则为同型矩阵

    • A=B{A=(aij)m×nB=(bij)m×naij=bij,i=1,2,,m;j=1,2,,nA=B\Longleftrightarrow\begin{cases}A=(a_{ij})_{m×n},B=(b_{ij})_{m×n}\\a_{ij}=b_{ij},&i=1,2,\dots,m;j=1,2,\dots,n\end{cases}
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