1.矩陣的概念
由m×n個數aij排成的m行n列的數表稱為矩陣,aij是第i行第j列的元素。
2.特殊矩陣
(1)零矩陣:所有元素aij均為零。
(2)對角矩陣:除對角線上的元素外,其余元素均為零的n階矩陣。
(3)數量矩陣:主對角線上元素相同的n階對角矩陣。
(4)單位矩陣:主對角線上的元素均為1的n階對角矩陣。
(5)三角矩陣:主對角線以下元素均為零n階對角矩陣稱為上三角矩陣,主對角線以上元素均為零的n階對角矩陣稱為下三角矩陣。
3.矩陣的線性運算
(加法、減法、數乘)
矩陣A=(aij)m×n ,矩陣B=(bij)m×n ,
矩陣C=(aij ±bij)m×n
矩陣D=k×A=k×(aij)m×n
A和B必須為同型矩陣
4.性質
(1)交換律:A+B=B+A
(2)結合律:(A+B)+C=A+(B+C) ,(k×l)×A=k×(l×A)
(3)分配律:k×(A+B)=k×A+k×B ,(k+l)×A=kA+kB
5.矩陣乘法
矩陣A和矩陣B相乘必須要滿足矩陣A的列數要和矩陣B的行數要相等。
A=(aij)m×n和B=(bij)n×p相乘得到矩陣Cm×p。
(1)結合律:(A×B)C=A(B×C)
(2)分配律:A(B+C)=AB+AC
(3)冪運算(方陣):(Ak)l=Akl
6.矩陣的初等變換
(1)互換矩陣的兩行或兩列。
(2)用非零數乘以矩陣的某一行或某一列。
(3)用非零數乘以矩陣的某一行后加到另一行的對應元素上。
7.初等矩陣
單位矩陣經過一次初等變換后得到的矩陣。
初等矩陣與初等變換的關系:初等矩陣左乘矩陣A ,相當於對矩陣A做一次相應的初等行變換。初等矩陣右乘矩陣A ,相當於對矩陣A做一次相應的初等列變換。
8.伴隨矩陣
設矩陣An×n,由行列式|A|的個元素aij的代數余子式Ai×j所構成的n階矩陣,記為A*。
伴隨矩陣的性質:
A A=A A*=|A|E
9.逆矩陣
設A 是n階方陣,若存在方陣B,使得AB=BA=E,則稱A是可逆的,矩陣B是A的逆矩陣,記為A-1。
方陣A可逆的充要條件:|A|不等於0,且A-1=(1/|A| )A*
可逆矩陣的性質:
10.矩陣的秩
在m×n的矩陣A中,任取k行k列,位於這些行列交叉處的k2個元素,按照原來的順序組成一個k階行列式,稱為A的k階子式,矩陣A的最高階非零子式的階數稱為矩陣A的秩,記為r(A)。
矩陣秩的公式:
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