錚學院 Jeng Academy

矩陣

矩陣的加減法與係數積

矩陣的加法

兩個相同大小的矩陣進行加法運算時,只需將它們對應位置的元素相加,生成一個新的矩陣。

例如,假設有以下兩個 2×32 \times 3 的矩陣 AABB

A=[123456],B=[789101112]A=\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ \end{bmatrix} , B=\begin{bmatrix} 7 & 8 & 9 \\ 10 & 11 & 12 \\ \end{bmatrix}

則它們的和 C=A+BC = A + B 為:

C=[1+72+83+94+105+116+12]=[81012141618]C=\begin{bmatrix} 1 + 7 & 2 + 8 & 3 + 9 \\ 4 + 10 & 5 + 11 & 6 + 12 \\ \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 8 & 10 & 12 \\ 14 & 16 & 18 \\ \end{bmatrix}

矩陣的加法滿足以下性質:

  1. 交換律:A+B=B+AA + B = B + A
  2. 結合律:(A+B)+C=A+(B+C)(A + B) + C = A + (B + C)
  3. 加法單位元素:存在加法單位元素 OO,其中OO的任一元素皆為00,又稱為「零矩陣」。
  4. 存在加法反元素:對於任意矩陣 AA,存在一個矩陣A-A,使得 A+(A)=OA + (-A) = O

矩陣的減法

如上所述的矩陣A,BA, B,若D=ABD=A-B,則:

D=[172839410511612]=[666666]D=\begin{bmatrix} 1 - 7 & 2 - 8 & 3 - 9 \\ 4 - 10 & 5 - 11 & 6 - 12 \\ \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -6 & -6 & -6 \\ -6 & -6 & -6 \\ \end{bmatrix}

矩陣的係數積

矩陣的係數積指的是一個實數 kk 和一個 m×nm \times n 矩陣 AA 的積,記作 kAkA,其結果是一個 m×nm \times n 矩陣,其中每個元素都是 kk 乘以 AA 對應位置的元素。

例如,如果 A=[1234]A = \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix},則 2A=[2468]2A = \begin{bmatrix} 2 & 4 \\ 6 & 8 \end{bmatrix}

  1. 基礎例題演練
  2. 入門
    矩陣的係數積與加減法
  3. 入門
    矩陣的加減法與移項法則
  4. 簡易
    矩陣的加減法與移項法則2