矩阵:在线性代数中,矩阵就是以行和列形式组织的矩形数字块。向量是标题的数组,矩阵是向量的数组。
方阵:行数和列数相同的矩阵
对角矩阵:所有非对角线元素都为0的方阵
单位矩阵:对角线元素为1,其它元素为0的对角矩阵。
转置:矩阵M沿着对角线翻折,即MijT=Mji,记为MT
2条引理:
1. 对于任意矩阵M,有(MT)T=M
2. 对于任意对角矩阵,都有DT=D
矩阵乘法:矩阵A的列数等于矩阵B的行数时,乘法AB才有意义。
注意事项:
1. 任意矩阵M乘以方阵S,都将得到与原矩阵大小相同的矩阵。若S为单位矩阵,则结果将是原矩阵,即:MI=IM=M
2. 矩阵乘法不满足交换律,即:AB!=BA
3. 矩阵乘法满足结合律,即:(AB)C=A(BC)
4. 矩阵乘法也满足与标量或向量的结合律,即:(kA)B=k(AB)=A(kB) (vA)B=v(AB)
5. 矩阵积的转置相当于先转置矩阵然后以相反的顺序乘:(AB)T=BTAT
6. 矩阵,向量乘法满足对向量加法的分配律。对于向量v,w和矩阵M,有:(v+w)M=vM+wM
余子式:记为M{ij},表示从M中除去第i行和第j列后剩下的矩阵。
代数余子式:cij=(-1)i+j|M{ij}|,表示M的第i行,第j列元素的代数余子式。注意余子式是一个矩阵,而代数余子式是一个标量。
行列式:从矩阵中任意选择一行或一列,对该行或列中的每个元素,都乘以对应的代数余子式。这些乘积的和就是矩阵的行列式。
行列式的性质:
1. 矩阵积的行列式等于矩阵行列式的积:|AB|=|A||B
2. 矩阵转置的行列式等于原矩阵的行列式:|MT|=|M
3. 如果矩阵的任意行或列全为零,那么它的行列式等于零
4. 交换矩阵的任意两行或两列,行列式变负。
5. 任意行或列的非零积加到另一行或列上不会改变行列式的值。
伴随矩阵:M的“标准伴随矩阵”记作"adj M",定义为M的代数余子式的转置矩阵。
矩阵的逆:记为M-1,满足MM-1=M-1M=I。求法: M-1=adjM/|M
如果一个矩阵有逆矩阵,那么称为可逆的或非奇异的。否则称为不可逆的或奇异矩阵。奇异矩阵的