1. Две матрицы и одинаковой структуры (одинаковых размеров) равны друг другу, если их соответствующие элементы равны. Понятие неравенства в матрицах не определено.
2. Две матрицы одинаковой размерности можно складывать и вычитать:
. При этом . Здесь — элементы матриц , стоящие на одинаковых местах. Например,
3. Произведение матрицы на число (скаляр) определяется соотношением . Каждый элемент матрицы умножается на это число:
4. Операция замены строк матрицы столбцами с теми же номерами называется транспонированием матрицы. Эта операция обозначается так:
. Повторное транспонирование приводит к исходной матрице: . Матрицы, удовлетворяющие условию , называются симметрическими. Они характеризуются
условием . Пример симметрических матриц: .
5. Две матрицы согласованных размеров можно перемножить. Количество столбцов (длина строки) первой матрицы должно быть равно количеству строк (высоте столбца) второй:
На рисунке 1.1 указаны размеры перемножаемых матриц и результата.
Для расчета элемента элементы строки матрицы перемножаются с элементами столбца матрицы по формуле:
Приведём пример, из которого несложно понять правило умножения матриц:
Пример:
Перемножить матрицы .
Решение:
В приведённом примере нельзя сомножители (матрицы) поменять местами, потому что их размеры будут не согласованы. Но и в общем случае произведение матриц некоммутативное, то есть .
Если же , то матрицы и называются коммутативными.
При умножении матрицы на согласованную по размерам единичную матрицу матрица не изменяется: . Это означает, что в матричной алгебре единичная матрица играет роль единицы обычной алгебры: при умножении числа на единицу результат равен исходному числу. Например,
Свойство ассоциативности в матричной алгебре сохраняется. Это означает, что .
Эта лекция взята с этой страницы, там вы найдёте все темы лекций по высшей математике для студентов 1 курса:
Возможно вам будут полезны эти страницы: