線性代數入門——矩陣乘法的定義及其意義

2021-02-13 數學若只如初見

系列簡介:這個系列文章講解線性代數的基礎內容,注重學習方法的培養。線性代數課程的一個重要特點(也是難點)是概念眾多,而且各概念間有著千絲萬縷的聯繫,對於初學者不易理解的問題我們會不惜筆墨加以解釋。在內容上,以國內的經典教材「同濟版線性代數」為藍本,並適當選取了一些補充材料以開闊讀者的視野。本系列文章適合作為初學線性代數時的課堂同步輔導,也可作為考研複習的參考資料。文章中的例題大多為紮實基礎的常規題目和幫助加深理解的概念辨析題,並有相當數量的歷年考研試題。對於一些難度較大或對理解所學知識有幫助的「經典好題」,我們會詳細講解。閱讀更多「線性代數入門」系列文章,歡迎關注數學若只如初見

上一節中我們介紹了矩陣的加法和數乘運算,本節我們來介紹矩陣與矩陣的乘法運算,矩陣乘法在線性代數中非常重要,而且具有一些「奇怪」的性質,例如不滿足交換律等,我們在後面幾節中還會對矩陣乘法的相關內容做深入介紹。(由於公式較多,故正文採用圖片形式給出。)


關於矩陣和線性變換的基礎知識介紹見以下兩文:

線性代數入門——矩陣的基本概念及應用舉例

線性代數入門——利用線性變換的觀點理解一些重要矩陣

二、從線性變換的乘積到矩陣的乘積。(矩陣乘法的重要性本質上就在於它描述了線性變換的「複合」,這一點須要讀者隨著更深入的學習逐步體會。)

三、矩陣乘積的定義。(AB的(i,j)元等於A中第i行與B中第j列的各元素對應相乘再求和。)

四、矩陣乘法的計算舉例。(注意只有A的列數與B的行數相等時,乘積AB才有意義。)

五、對矩陣乘法的一些補充說明。(矩陣乘法的內容非常豐富,關於矩陣乘法滿足的運算律,左乘與右乘,矩陣乘冪及乘積矩陣的行列式等內容,我們會在後面幾節中逐步介紹。)

上一篇:線性代數入門——矩陣的線性運算

謝謝支持!

相關焦點

  • 線性代數入門——矩陣的按行、列分塊及其簡單應用
    閱讀更多「線性代數入門」系列文章,歡迎關注數學若只如初見!對分塊矩陣基本知識的介紹見下文:線性代數入門——分塊矩陣的概念及其基本運算性質二、矩陣的按列分塊。(按行分塊後,每個子塊都是一個行向量;按列分塊後,每個子塊都是一個列向量。)
  • 線性代數入門——伴隨矩陣的定義及其基本性質
    閱讀更多「線性代數入門」系列文章,歡迎關注數學若只如初見!在「行列式」一章中我們介紹過代數餘子式的概念,由此可以定義方陣的伴隨矩陣,它與下一節中要介紹的逆矩陣有密切聯繫。本節我們介紹伴隨矩陣的定義及其基本性質,並介紹一些關於伴隨矩陣的典型例題。
  • 線性代數的第一堂課──矩陣乘法的定義
    1850年,英國數學家西爾維斯特(James Joseph Sylvester)將矩形陣列命名為「矩陣」 (matrix),但他並未定義矩陣乘法。這段歷史顯示矩陣乘法──矩陣理論中最重要的一個代數運算──絕對不是如數學課本所述那般理所當然,矩陣乘法定義隱含深層的意義,否則為何眾多優秀的數學家竟然看不出矩陣理當如此相乘。今天我們事後諸葛,已然明了矩陣代數之所以遲至十九世紀中葉才誕生的最主要原因在於人們一直無法確定矩陣的本質與功用究竟為何。
  • 線性代數入門——矩陣的轉置運算及對稱矩陣的概念
    閱讀更多「線性代數入門」系列文章,歡迎關注數學若只如初見!本節我們來介紹矩陣的「轉置」運算,主要包括轉置的定義和運算性質,並介紹轉置運算的一些簡單應用,例如列向量的「轉置」記法。再利用轉置的概念給出對稱矩陣的定義,並介紹關於對稱矩陣的一些基本知識。
  • 線性代數(2):矩陣運算之矩陣加法、乘法、除法
    授人予魚不如授人予漁,在《線性代數》的學習中,方法尤為重要。下面就讓我們一起解決《線性代數》中令人頭痛的——矩陣的加法運算吧!
  • 考研線性代數行列式與矩陣部分重點解析
    以下是對於線性代數行列式與矩陣部分的重點解析,供參考。  一、 行列式  行列式是線性代數中的基本運算。該部分單獨出題情況不多,很多時候,考試將其與其它知識點(矩陣、線性方程組、特徵值與特徵向量等)結合起來考查。行列式的重點是計算,包括數值型行列式、抽象型行列式和含參數行列式的計算。
  • 2016考研數學線性代數複習重點:行列式與矩陣
    以下內容是線性代數行列式與矩陣部分的重點解析,希望對考生複習有所幫助。   一、 行列式   行列式是線性代數中的基本運算。該部分單獨出題情況不多,很多時候,考試將其與其它知識點(矩陣、線性方程組、特徵值與特徵向量等)結合起來考查。
  • 一直不解,為什麼如此定義矩陣的乘法,為什麼這樣一種怪異的乘法規則卻能夠在實踐中發揮如此巨大的功效?
    難道在矩陣乘法那看上去莫名其妙的規則下面,包含著世界的某些本質規律?如果是的話,這些本質規律是什麼?矩陣的乘法的規則並不是莫名其妙的,而是有它的意義的。學過矩陣的同學應該知道線性代數這門課,這門課程同時還講到了線性空間等相關知識。在線性空間下理解,矩陣其實就是一個線性映射,而矩陣的乘積就是線性映射的複合。
  • 深度學習和機器學習的線性代數入門
    本文目錄引言機器學習ML和深度學習NN中的線性代數矩陣向量矩陣乘法轉置矩陣逆矩陣正交矩陣對角矩陣矩陣表示矩陣乘法矩陣乘法是行和列的點積,其中一個矩陣的行與另一個矩陣列相乘並求和。矩陣乘法矩陣乘法在線性回歸中的應用通過多種特徵可以預測房屋價格。
  • 線性代數的本質--對線性空間、向量和矩陣的直覺描述
    4、如果矩陣中每一個元素又是一個向量,那麼我們再展開一次,變成三維的立方陣,是不是更有用?5、矩陣的乘法規則究竟為什麼這樣規定?為什麼這樣一種怪異的乘法規則卻能夠在實踐中發揮如此巨大的功效?很多看上去似乎是完全不相關的問題,最後竟然都歸結到矩陣的乘法,這難道不是很奇妙的事情?難道在矩陣乘法那看上去莫名其妙的規則下面,包含著世界的某些本質規律?
  • 考研數學:分塊矩陣的運算及其應用
    矩陣是線性代數中最基本的概念和工具,它就像細胞一樣,幾乎貫穿於線性代數的每一個章節和知識點。對於一些行數和列數較高的矩陣,為了簡化分析和計算,時常用若干條橫線和豎線將一個大矩陣劃分成許多小矩陣,這些小矩陣稱為子塊,由子塊組成的矩陣就稱為分塊矩陣。
  • 《新理解矩陣1》:矩陣是什麼鬼?
    當然,我不打算追求那些空間、算子那些高抽象性的問題,我只是想發表一下自己對線性代數中一些常用工具的看法,比如說矩陣、行列式等。同時,文章命名為「理解矩陣」,也就是說這不是矩陣入門教程,而是與已經有一定的線性代數基礎的讀者一起探討關於矩陣的其他理解方式,僅此而已。我估計基本上學過線性代數的讀者都能夠讀懂這篇文章。首先,我們不禁要追溯一個本源問題:矩陣是什麼?
  • 矩陣乘法的簡單應用-信息檢索
    矩陣乘法是線性代數中最基本的運算,但其運算法則理解起來具有一定的困難,更多的解釋是基於線性方程組的矩陣形式的角度。這僅僅是矩陣乘法的一個最基本的應用,實際上它在實際應用中具有更多更重要的影響。矩陣乘法在信息檢索中的應用隨著信息化的發展,網絡或圖書館中的信息越來越多,信息提取問題,即如何快速有效的從眾多信息中搜索自己所關心的內容,就變得越來越重要,與這個問題緊密相關的就是矩陣理論與線性代數中相關知識,例如矩陣與向量乘法、向量的內積運算、矩陣特徵值問題等。
  • 線性代數入門——利用分塊矩陣計算行列式的方法和典型例題
    閱讀更多「線性代數入門」系列文章,歡迎關注數學若只如初見!(先利用行列式性質化為分塊對角矩陣,再利用上一節中介紹的分塊對角矩陣行列式的計算公式。)關於行列式基本性質的介紹見下文:線性代數入門——行列式的基本性質總結及一些須要注意的問題三、例1的其它解法。(利用按行、列展開是最容易想到的方法,技巧性低,且計算量也不是很大。)
  • 2014考研數學複習:線性代數
    為方便考生更容易學習考研數學,特總結了考研數學中線性代數的章節複習重點,以供大家參考。  第二章:矩陣  考試內容  矩陣的概念 矩陣的線性運算 矩陣的乘法 方陣的冪 方陣乘積的行列式 矩陣的轉置 逆矩陣的概念和性質 矩陣可逆的充分必要條件 伴隨矩陣 矩陣的初等變換 初等矩陣 矩陣的秩 矩陣的等價 分塊矩陣及其運算  考試要求
  • 如何入門線性代數?這裡有一份Python線性代數講義
    這份講義為初學者設計,涉及線性代數的基本概念、特殊矩陣及其應用,並提供了相應代碼和圖示。人工智慧的基礎是數學,線性代數又是其中的重要部分。然而,對於數學基礎不好的人來說,「線性代數」是一門非常抽象的課程。如何學習線性代數呢?
  • 線性代數學習之矩陣不只是m*n個數字
    什麼是矩陣:繼續接著上一次線性代數學習之向量的高級話題的線性代數往下學習,前兩次的學習都是跟Vector相關的,也就是學習線性代數這裡是從Vector
  • 2015考研數學行列式與矩陣複習重點
    一、 行列式行列式是線性代數中的基本運算。該部分單獨出題情況不多,很多時候,考試將其與其它知識點(矩陣、線性方程組、特徵值與特徵向量等)結合起來考查。
  • 線性代數與張量?這本開放書籍幫你掃清通往ML的數學絆腳石
    它的目標是為只有很少或根本沒有線性代數基礎的初學者提供入門方法,包括線性代數的基本思想以及在數據科學和機器學習等領域的應用方法。這本書比一般的應用線性代數課本要有更少的數學成分,只會詳細介紹基本線性代數、線性獨立性等理論概念,以及 QR 因式分解這一計算工具。而這本書討論的大多數機器學習等方面的應用只會使用一種方法,即最小二乘法及其擴展。
  • 歷年試題公開 | 2016級《線性代數(I)》期末試題
    本期推送2016級《線性代數(I)》期末考試題,學習線性代數(I)和(II)的同學們都可以參考,請學習線性代數(II)的同學自動略過沒有學過的內容。第一章 矩陣與行列式重點:矩陣的運算,行列式的計算,矩陣的秩,矩陣的積的秩及其行列式,可逆矩陣的性質,矩陣可逆的充分必要條件,求可逆矩陣的逆矩陣。