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Lecture 4:矩阵的定义及其基本运算

考研数学学习笔记:Lecture 4:矩阵的定义及其基本运算。保留原始公式、图示与例题。

本页目录

4.1 矩阵的本质

4.1.1 矩阵概念

引入:矩阵的作用 -> 表达系统信息;

  • 核心:任何一个矩阵,最后都可以用基向量来表示,矩阵中的信息都是可以用基向量表达出来的;

概念:什么是矩阵

  • 概念:
  • 列:
  • 代表变换的基向量的个数;
  • 行:
  • 代表变换后空间的维数;
  • 意义:
  • 从线性变换的角度,假设现在有一个三维方阵矩阵 $A_{3*3}$,此时 A 矩阵的三个列就代表了:在进行线性变换 Ax=b 当中,对三个基向量的变换;
  • 举例:如果当前是 3*2 的矩阵,即当前矩阵有三行、两列;
  • 两列:也就是有两个基向量,也就是一个二维的平面;
  • 三行:代表这两个基向量有 [x,y,z] 这三个维度;
  • 乘以三行两列,也就代表:
  • 将两个基向量映射到三维的空间中,因此变换构成了三维空间中的二维平面;
  • 当出现 32 的矩阵 $A_{32}$ 时,其表示将一个二维的图形映射到三维的空间中;因为 A 有两个基向量,并且这两个基向量现在是三维的 [x,y,z]
  • 举例: 如果当前是 2*3 的矩阵,即当前矩阵有两行、三列
  • 当出现 23 的矩阵 $A_{32}$ 时,其表示将一个三维的图形映射到二维的空间中;因为 A 有三个基向量,并且这三个基向量现在是二维的 [x,y] 基向量;

概念:矩阵和行列式分别的乘积

  • 矩阵:表示系统信息的乘积,作用在每一个系统信息上
  • $$\left.k\cdot A=\left(\begin{matrix}ka_{11}&ka_{12}\\ka_{21}&ka_{22}\end{matrix}\right.\right)$$
  • 行列式:表示对一个测度(比如一个平行四边形的某个维度)进行乘积
  • $$k|A|=\left|\begin{matrix}ka_{11}&ka_{12}\\a_{21}&a_{22}\end{matrix}\right|$$
  • 公式:
  • $$|kA|=k^{n}\cdot|A|$$

概念:矩阵信息表达中、数据和数据之间的关系

  • 引入:
  • 矩阵不一定是方形的,可能是 10002 或者 21000
  • Gram 矩阵
  • 对于 $A=(\begin{matrix}a\\b\end{matrix})$ ,$A^T=(a\quad b)$ $A^{T}A=(ab)(\begin{matrix}a\\b\end{matrix})=\alpha^{T}\cdot\alpha=||\alpha||^{2}=||\alpha||^{2}*\cos 0$
  • 作用:
  • 如果只是给了你一个 $A=(\alpha_1\quad \alpha_2)$ 的矩阵,其实并不知道其中 $\alpha_1\quad \alpha_2$ 之间的关系;但是可以通过将 $A$ 乘以其转置矩阵的方式,得到其中更多的信息:
  • $$A^{T}A=\left(\begin{matrix}\alpha_{1}^{T}\\\alpha_{2}^{T}\end{matrix}\right)\left(\alpha_{1}\alpha_{2}\right)=\left.k\cdot A=\left(\begin{matrix}||\alpha_1||||\alpha_1||\cos \theta_{11}&||\alpha_1||||\alpha_2||\cos \theta_{12}\\||\alpha_2||||\alpha_1||\cos \theta_{21}&||\alpha_2||||\alpha_2||\cos \theta_{22}\end{matrix}\right.\right)$$
  • 在这里面可以得到数据之间的相似度;
  • 概念:
  • 矩阵不能运算,但是其若干行 (列) 向量之间可能存在着某种关系

重要观点 1:矩阵也是由若干行 (列) 向量拼成的

  • 上面那个矩阵可以看作由三个行向量:$[1,2,3],[4,6,9],[2,4,6]$ 组成,也可以看作是三个列向量组成:$[1,6,2]^{\mathrm{T}},[2,7,4]^{\mathrm{T}}与[3,9,6]^{\mathrm{T}}$
定义: #矩阵的秩
<font color="#ccc1d9">描述:设 $A$ 是 $m*n$ 矩阵,$A$ 中最高阶非零子式的阶数称为矩阵的秩,记为 $r(A)$
也可以这样定义:若存在 $k$ 阶子式不为零,而任意 $k+1$ 阶子式 (如果有的话) 全为零,则 $r(A)=k$,且:
$$r\left(A_{n\times n}\right)=n\Leftrightarrow\left|A\right|\neq0\Leftrightarrow A\text{可逆}$$
即:矩阵秩的本质,就是组成该矩阵的线性无关的向量的个数

概念

  • 解释:
  • 如果一个向量,可以找到其基准向量、其所有内容可以使用基准向量表示出来;
  • 基准向量当中成员的个数,就是矩阵的秩;
  • 意义:
  • 比如秩为 1:
  • 这个矩阵所形成的一个世界是一维的;
  • 一维不仅是一个 x 轴;

4.1.2 矩阵和行列式区别

1、行列式的本质是线性变换的放大率,而矩阵的本质就是个数表。

2、行列式行数=列数,矩阵不一定(行数列数都等于n的叫n阶方阵),二者的表示方式亦有区别。

3、行列式与矩阵的运算明显不同

(1) 相等:只有两个同型的矩阵才有可能相等,并且要求对应元素都相等;而两个行列式相等不要求其对应元素都相等,甚至阶数还可以不一样,只要两个行列式作为两个数的值是相等即可。

(2)加(减)法:两个矩阵相加(减)是将其对应元素相加(减),因此只有同型的矩阵才可以相加(减);而两行列式作为两个数总是可以相加(减)的。

(3)  数乘运算:一个数乘以矩阵是指该数乘以矩阵的每一个元素;而数乘行列式,只能用此数乘行列式的某一行或列,提取公因数也是如此。

(4)  乘法:矩阵的乘法不满足交换律,所以,一般地,   AB≠BA。但是,如果 A与 B 都是 n 阶方阵,则有 |AB|=|A| |B|=|B| |A|=|BA|。

4.2 矩阵的定义

定义: #矩阵
<font color="#ccc1d9">描述: $\text{由}m\times n\text{ 个数}a_{ij}(i=1,2,\cdots,m;j=1,2,\cdots,n)\text{排成的}m\text{行}n\text{列的矩形表格}$:
$$\begin{bmatrix}a_{11}&a_{12}&\cdots&a_{1n}\\a_{21}&a_{22}&\cdots&a_{2n}\\\vdots&\vdots&&\vdots\\a_{m1}&a_{m2}&\cdots&a_{mn}\end{bmatrix}$$
其称为一个 $m\times n$ 矩阵,简记为 $A$ 或 $\left(a_{ij}\right)_{m\times n}\left(i=1,2,\cdotp\cdotp\cdotp,m;\: j=1,2,\cdotp\cdotp\cdotp,n\right).$
当 $m=n$ 时,称 $A$ 为 $n$ 阶方阵;
两个矩阵 $A=\left(a_ij\right)_{mxn},\boldsymbol{B}=\left(b_{ij}\right)_{sxk}$,若 $m=s,n=k$,则称 $A$ 与 $\boldsymbol B$ 为同型矩阵.

解释

  • 补充:为什么要研究方阵
  • 实际情况中,使用矩阵时经常需要使用到非方阵,经常不是方形;
  • 但如果要使用逆矩阵等性质时,又必须要基于方阵来求;
  • 所以就需要经常使用 $AA^T$ 来得到非方阵矩阵的方阵形式;
  • 同型矩阵:
  • AB 的行和列数量相等;

4.3 矩阵运算

分析:如何计算矩阵

  • 1. 先看其是不是 秩 1 矩阵
  • 2. 如果不是 秩 1 矩阵 ,此时可以考虑试算一下其平方或三次方;
  • 举例:$\left(\begin{matrix}0&-1\\1&0\end{matrix}\right)^4=\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)$ 即单位阵 <- 经过四次运作,变成了单位阵;
  • 3. 如果按照矩阵可以分成合的分解,可以将矩阵进行分解

4.3.1 矩阵基本运算

运算:相等

  • $$A=(a_ij)_{m\times n}=B=(b_i)_{s\times k}\Leftrightarrow m=_S,n=k$$
  • 且 $a_{ij}=b_j(i=1,2,\cdots,m;j=1,2,\cdots,n)$,即 $A,B$ 是同型矩阵,且对应元素相等.

运算:加法

  • 两个矩阵是同型矩阵时,可以相加,即:
  • $$C=A+B=\left(a_{ij}\right)_{m\times n}+\left(b_{ij}\right)_{m\times n}=\left(c_{ij}\right)_{m\times n}$$
  • $\text{其中,}c_{ij}=a_{ij}+b_{ij}(i=1,2,\cdots,m;j=1,2,\cdots,n),\text{ 即对应元素相加}$

运算:数乘

  • 每一个元素都需要乘;
  • $$\begin{aligned}kA=Ak=&k\begin{bmatrix}a_{11}&a_{12}&\cdots&a_{1n}\\a_{21}&a_{22}&\cdots&a_{2n}\\\vdots&\vdots&&\vdots\\a_{m1}&a_{m2}&\cdots&a_{mn}\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}ka_{11}&ka_{12}&\cdots&ka_{1n}\\ka_{21}&ka_{22}&\cdots&ka_{2n}\\\vdots&\vdots&&\vdots\\ka_{m1}&ka_{m2}&\cdots&ka_{mn}\end{bmatrix}\\&=\left(ka_{ij}\right)_{m\times n}\end{aligned}$$

运算:运算律 - 数乘/加具有交换律、结合律、分配律

  1. $交换律:A+B=B+A;$
  2. $结合律:\left(A+B\right)+C=A+\left(B+C\right);$
  3. $分配律:k\left(A+B\right)=kA+kB,\left(k+l\right)A=kA+lA$
  4. $数和矩阵相乘的结合律:k\left(lA\right)=\left(kl\right)A=l\left(kA\right).$

其中,A,B,C 是同型矩阵,k, l 是任意常数

4.3.2 矩阵乘法运算

定理: #矩阵乘法
<font color="#8db3e2"><font color="#c6d9f0">描述:矩阵的乘法设 $A$ 是 $m\times s$ 矩阵,$B$ 是 $s\times n$ 矩阵 (矩阵 $A$ 的列数必须与矩阵 $B$ 的行数相等 ), 则 $A$ , $B$ 可以相乘,乘积 $AB$ 是 $m\times n$ 矩阵,记 $C=AB=(c_ij)_{m\times n}$
$C$ 的第 $i$ 行第 $j$ 列元素 $c_{ij}$ 是 $A$ 的第 $i$ 行的 s 个元素与 $B$ 的第 $j$ 列的 $s$ 个对应元素两两乘积之和,即:
$$c_{ij}=\sum_{k=1}^{s}a_{ik}b_{kj}=a_{i1}b_{1j}+a_{i2}b_{2j}+\cdots+a_{is}b_{sj}(i=1,2,\cdots,m;j=1,2,\cdots,n)$$

解释

  • 本质:
  • 两个矩阵相乘,实际上体现了一种运算:左边矩阵的每一行,乘以右边矩阵的每一列,而且每一行乘以每一列都是向量的内积(点积运算)
  • 内积的结果,可以体现两个向量的大小,还可以体现两个向量的夹角的余弦;
  • 计算:
  • 核心:左边的决定行,右边的决定列
  • 是一种多行乘多列的类型,需要将 A 矩阵中的每一列乘以 B 中的每一行;
  • 因为是以 A 的列中每个乘以 B 中行的每个,因此 A 的列数需要和 B 的行数相等;
  • 即:矩阵的乘法得到的结果中的每个元素,都是内积的结果;
  • $$\left(\alpha_{1}\alpha_{2}\right)^{T}\left(\alpha_{1}\alpha_{2}\right)=\left(\begin{matrix}\alpha_{1}^{T}\\\alpha_{2}^{T}\end{matrix}\right)\left(\alpha_{1}\alpha_{2}\right)=\left.\left(\begin{matrix}(\alpha_{1},\alpha_{1})&(\alpha_{1},\alpha_{2})\\(\alpha_{2},\alpha_{1})&(\alpha_{2},\alpha_{2})\end{matrix}\right.\right)$$
  • 举例:
  • 1. 多行乘多列:$\begin{pmatrix}a_{1}\\a_{2}\\a_{3}\end{pmatrix}(b_{1}b_{2}b_{3})=\begin{pmatrix}a_{1}b_{1}&a_{1}b_{2}&a_{1}b_{3}\\a_{2}b_{1}&a_{2}b_{2}&a_{2}b_{3}\\a_{3}b_{1}&a_{3}b_{2}&a_{3}b_{3}\end{pmatrix}$

运算:乘法运算的运算律

  • 运算律:
  • 1. 结合律:满足
  • 2. 分配律:满足
  • 3. 数乘与矩阵乘积的结合律 -> $(kA_{m\times s})B_{s\times n}=A_{m\times s}(kB_{s\times n})=k(A_{m\times s}B_{s\times n})$
  • 不能用的:不满足交换律不能使用消去律
  • 1. 矩阵的乘法一般情况下不满足交换律,即 AB≠BA
  • 比如:ABCBAC 是不一定相等的;
  • 2. $存在A\neq O,B\neq O,而AB=O的情况,故AB=O\nRightarrow A=O或B=O$
  • 3. $AB=AC\Rightarrow A(B-C)=O,此时即使有A\neq O,一般也得不出B=C$

运算:乘法运算的其他规律

  • (1)$\begin{aligned}&(A+B)^2=(A+B)(A+B)=A^2+AB+BA+B^2\neq A^2+2AB+B^2,\\&(A-B)^2=A^2-AB-BA+B^2\neq A^2-2AB+B^2,\end{aligned}$
  • (2)$\begin{aligned}&(A+B)(A-B)=A^{2}+BA-AB-B^{2}\neq A^{2}-B^{2},\\&(AB)^{m}=\overbrace{(AB)(AB)\cdots(AB)}^{m\uparrow}\neq A^{m}B^{m}.\end{aligned}$
  • (3)重要:A 的多项式
  • $若f\left(x\right)=a_{0}+a_{1}x+\cdotp\cdotp\cdotp+a_{m}x^{m},\text{则}:f(A)=a_0E+a_1A+\cdots+a_mA^m$

4.3.3 转置矩阵

定义: #转置矩阵
<font color="#ccc1d9">描述: $\text{将 }m\times n\text{ 矩阵 }A=\left(a_{ij}\right)_{m\times n}\text{的行与列互换得到的}n\times m\text{矩阵,称为矩阵 }A\text{ 的转置矩阵},记为A^T,即:$
$$A^{T}=\begin{bmatrix}a_{11}&a_{21}&\cdots&a_{m1}\\a_{12}&a_{22}&\cdots&a_{m2}\\\vdots&\vdots&&\vdots\\a_{1n}&a_{2n}&\cdots&a_{mn}\end{bmatrix}$$

解释

  • n 行写到第 n 列;
  • $A^{T}A$:
  • $$\left.A^{T}A=\left(\begin{matrix}a_{11}&a_{21}\\a_{12}&a_{22}\\a_{13}&a_{23}\end{matrix}\right.\right)_{3{2}}\left(\begin{matrix}a_{11}&a_{12}&a_{13}\\a_{22}&a_{12}&a_{23}\end{matrix}\right)_{{2}{3}}$$
  • 假设 $\alpha_1=({a_{11},a_{21}})$ ,其他其次类推,则得到:
  • $$\left.\left(\begin{matrix}(\alpha_{1},\alpha_{1})&(\alpha_{1},\alpha_{2})&(\alpha_{1},\alpha_{3})\\(\alpha_{2},\alpha_{1})&(\alpha_{2},\alpha_{2})&(\alpha_{2},\alpha_{3})\\(\alpha_{3},\alpha_{1})&(\alpha_{3},\alpha_{2})&(\alpha_{3},\alpha_{3})\end{matrix}\right.\right)$$
  • 这是一个格拉姆矩阵 -> $A^{T}A$

运算:转置矩阵的运算律

  • $${(1)}\left(A^{\mathrm{T}}\right)^{\mathrm{T}}=A;\quad{(2)}\left(kA\right)^{\mathrm{T}}=kA^{\mathrm{T}};\quad{(3)}\left(A+B\right)^{\mathrm{T}}=A^{\mathrm{T}}+B^{\mathrm{T}};\quad{(4)}\left(AB\right)^{\mathrm{T}}=B^{\mathrm{T}}A^{\mathrm{T}}$$
  • 重要:穿脱原则
  • $(AB)^{\mathrm{T}}=B^{\mathrm{T}}A^{\mathrm{T}}$
  • 从左到右乘,等于从右到左写:$\left(ABC\right)^{T}=C^{T}B^{T}A^{T}$

4.3.4 方阵的行列式

定义: #方阵的行列式
<font color="#ccc1d9">描述: $\text{当用}n\text{ 阶方阵}A\text{ 计算行列式时,记成}|A|$;
1. $|kA|=k^{n}|A|\neq k|A|(n\geqslant2,k\neq0,1)$
2. $\text{一般地,}\left|A+B\right|\neq\left|A\right|+\left|B\right|$
3. 注意:$A\neq0\Rightarrow|A|\neq0$
4. $A\neq B\Rightarrow\left|A\right|\neq\left|B\right|$
5. $\left|A^{\mathrm{T}}\right|=\left|A\right|$
6. $\text{设}A,B\text{是同阶方阵,则}|AB|=|A||B|$

4.4 几种重要矩阵

4.4.1 基本矩阵形式

矩阵一:零矩阵

  • 定义:每个元素均为零的矩阵,记为 $O$

矩阵二:单位矩阵

  • 定义:
  • 主对角线元素均为 1, 其余元素全为零的 n 阶方阵, 称为 n 阶单位矩阵,记成 $E$ 或 $I$
  • 注意:E 的写法
  • 如果是 $A_{32}$ 与 $B_{23}$
  • 此时:若要计算 E-AB
  • 则 $E$ 要写成 $E_{3}$
  • 此时:若要计算 E-BA
  • 则 $E$ 要写成 $E_{2}$

矩阵三:数量矩阵

  • 定义:
  • k 和单位矩阵的乘积称为数量矩阵
  • 公式:
  • $k\cdot E_{n}=\left.\left(\begin{matrix}k&\\&k&\\&&k\end{matrix}\right.\right)$
  • 特征:
  • 数量矩阵和任何的矩阵相乘都是可以交换的:$k\cdot E\cdot A=A\cdot kE$

矩阵四:(重点) 对角矩阵

  • 定义:
  • 非主对角线元素均为零的矩阵称为对角矩阵;
  • 即:主对角线之外的元素皆为 0 的矩阵
  • 这是矩阵的最简形式,大量的矩阵不能化成这个矩阵;
  • 公式:
  • $A=\begin{pmatrix}\lambda_1&&&\\&\lambda_2&&\\&&\ddots&\\&&&\lambda_n\end{pmatrix}$

矩阵五:上(下)三角矩阵

  • 定义:
  • 当 $i>j$ 或 $i<j$ 是,$a_{ij}=0$ 的矩阵称之为上三角矩阵或者下三角矩阵

矩阵六:(重要) 对称矩阵

  • 定义:
  • $$\text{满足条件}A^\mathrm{T}=A\text{ 的矩阵}A\text{称为对称矩阵,}A^\mathrm{T}=A\Leftrightarrow a_{ij}=a_{ji}$$
  • 概念:
  • 如果一个矩阵转置之后还是它自己,则称其为对称矩阵;
  • 对称阵天生性质很多,适合进行数学上的分析;
  • 举例:
  • $$\left(\begin{matrix}1&-2&1\\-2&0&3\\1&3&-1\end{matrix}\right)$$
  • 结论:
  • $\left(A^{T}A\right)^{T}=A^{T}\left(A^{T}\right)^{T}=A^{T}A$
  • 所以:$A^{T}A$ 必定是一个对称矩阵。可以使用对称矩阵的形式;

矩阵七:反对称矩阵

  • 定义:
  • 满足 $A^T=-A$ 的矩阵 $A$ 称之为反对称矩阵;
  • 公式:
  • $A^{\mathrm{T}}=-A\Leftrightarrow\begin{cases}a_{ij}=-a_{ji},i\neq j,\\a_{ii}=0.\end{cases}$
  • 概念:
  • 反对称阵的主对角线一定都是零;
  • 举例:
  • $\begin{pmatrix}0&-2&1\\2&0&3\\-1&-3&0\end{pmatrix}$

矩阵八:行矩阵

  • 只有一行元素的矩阵,也称行向量;
  • 实际上就是一行多列;

矩阵九:列矩阵

  • 只有一列元素的矩阵,也称列向量;
  • 实际上就是多行一列;
  • 补充:
  • 一般写向量,一般都是写成列向量;
  • 需要把向量写成转置,才能使行向量;
  • 补充:$\alpha^T\alpha$ 和 $\alpha\alpha^T$
  • $\alpha^T\alpha$ :1nn1 相乘 -> 得到 1*1
  • $\alpha\alpha^T$:n11n 相乘 -> 得到 n*n

补充:秩 1 方阵

  • 举例:
  • 已知 $\left(\begin{matrix}-1&-1&2\\2&2&-4\\1&1&-2\end{matrix}\right)$ 要找回到 $\left(\begin{matrix}-1\\2\\1\end{matrix}\right)\left(1\quad 1\quad -2\right)$,此时必须要其数值成比例;
  • 这种矩阵就是秩 1 矩阵;
  • 这个矩阵当中,另外两个向量都可以由 (1.1,-2) 这个向量乘以 2-1 表示出来 -> 即:其基准向量是一个;
  • 所以其是三维向量当中的一个子空间;
  • 注意:
  • 并不是秩为 1 的矩阵就是秩 1 矩阵;
  • 性质:
  • 对于秩 1 方阵 A,其 $A^n=[tr(A)]^{n-1}$
  • 比如: $A^3B=AAAB=[tr(A)]^2AB$

补充:矩阵的迹

  • 概念:
  • 矩阵的主对角线之和,称之为矩阵的迹;
  • 符号:
  • tr

4.4.2 分块矩阵

概念:矩阵的分块

  • 概念:
  • 用几条纵线和横线把一个矩阵分成若干小块,每一小块称为原矩阵的子块;
  • 把子块看作原矩阵的一个元素,就得到了分块矩阵;
  • 分块可以体现矩阵里面的一些规律,此时就可以利用这些分块、简化计算;
  • 比如:$C=\left(\begin{matrix}A&O\\O&B\end{matrix}\right)$
  • A 进行按行分块:
  • $$A=\begin{bmatrix}a_{11}&a_{12}&\cdots&a_{1n}\\\hline a_{21}&a_{22}&\cdots&a_{2n}\\\vdots&\vdots&&\vdots\\\hline a_{m1}&a_{m2}&\cdots&a_{mn}\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}A_1\\A_2\\\vdots\\A_m\end{bmatrix}$$
  • B 进行按列分块:
  • $$B=\begin{bmatrix}b_{11}&b_{12}&\cdots&b_{1n}\\b_{21}&b_{22}&\cdots&b_{2n}\\\vdots&\vdots&&\vdots\\b_{m1}&b_{m2}&\cdots&b_{mn}\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}B_1,B_2,\cdots,B_n\end{bmatrix}$$

运算:分块矩阵的基本运算(以 2*2 举例)

  • 加法:$\text{同型,且分法一致,则}\begin{bmatrix}A_1&A_2\\A_3&A_4\end{bmatrix}+\begin{bmatrix}B_1&B_2\\B_3&B_4\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}A_1+B_1&A_2+B_2\\A_3+B_3&A_4+B_4\end{bmatrix}$
  • 注意:两个矩阵的切法必须一致,此时就等于每个元素对应相加;
  • 数乘:$k\begin{bmatrix}A&B\\C&D\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}kA&kB\\kC&kD\end{bmatrix}$
  • 乘法:$\begin{bmatrix}A&B\\C&D\end{bmatrix}\begin{bmatrix}X&Y\\Z&W\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}AX+BZ&AY+BW\\CX+DZ&CY+DW\end{bmatrix},\text{要可乘、可加}$
  • 概念:
  • 分块之后,将其当元素看,相当于两个 2*2 的矩阵相乘;
  • 注意:
  • 因为是矩阵运算,没有交换律,因此得到的结果,比如 $AX+BZ$,其顺序不能变化,不能写成 $XA+BZ$
  • 注意:
  • 对于乘法的运算要注意,分块相乘后,左边的矩阵仍在左边,右边的矩阵仍在右边;
  • 若 A, B 分别为 m, n 阶方阵,则分块对角矩阵的幂为;
  • 补充:
  • $\begin{bmatrix}A&O\\O&B\end{bmatrix}^n=\begin{bmatrix}A^n&O\\O&B^n\end{bmatrix}$

4.5 矩阵的复合变换

举例:矩阵的复合变换

  • 概念:
  • 矩阵需要从右往左读,因为函数写在变量左侧:f(g(x))
  • 举例:
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