Как умножать матрицы на матрицы: Умножение матрицы на матрицу и умножение матрицы на число

Умножение матрицы на матрицу и умножение матрицы на число

Главная » Линейная алгебра » Умножение матрицы на матрицу и умножение матрицы на число

Как умножить матрицу на матрицу и как умножить матрицу на число — обсуждаем на примерах с решением и объяснением. Произведение матрицы на число и произведение матрицы на матрицу просто и на примерах.

Содержание

Умножение матрицы на число

Произведением матрицы на число называется такая матрица , каждый элемент которой равен , то есть, если

,

то

.

Правило умножения матрицы на число

Умножение матрицы на число — есть умножение на это число всех элементов матрицы.

Рассмотрим умножение матрицы на число на примере:

Пример 1

Умножьте матрицу на число .

Решение: Чтобы умножить матрицу на число 2, нужно умножить на это число каждый элемент матрицы. Итак, получим:

.

Пример 2

Найдите матрицу, противоположную матрицу .

Решение: Чтобы найти противоположную матрицу надо умножить исходную матрицу на .

.

Пример 3

Даны матрицы и . Вычислите .

Решение:

.

Умножение матрицы на матрицу

Чтобы умножить матрицу на матрицу необходимо умножать последовательно каждый элемент каждой строки первой матрицы на каждый элемент каждого столбца второй матрицы и сумму этих произведений записать в соответствующем элементе матрицы-произведения.

Давайте рассмотрим умножение матрицы на матрицу на примере. Пусть нам нужно умножить две квадратные матрицы и .

,

Умножением матрицы на матрицу называется матрица:

.

Таким образом, получаем:

,

,

,

,

,

,

,

,

.

Правило умножения матрицы на матрицу

Чтобы получить элемент надо все элементы -й строки матрицы A умножить на соответствующие элементы -го столбца матрицы B и полученные произведения сложить.

Рассмотрим умножение матрицы на матрицу на примерах.

Пример 1

Найдите произведение матриц:

 и .

Решение:

Находим произведение матриц .

Таким образом, для прямоугольных матриц правило умножения матрицы на матрицу такое же, как и для квадратных матриц.

Пример 2

Найдите произведение AB, если

, .

Решение:

.

Мы смогли найти произведение AB, однако, мы не сможем найти произведение BA.

Правила умножения матриц

Не все матрицы можно перемножать, для того, чтобы произведение матриц было возможным, необходимо соблюдение следующих правил:

Умножение матрицы A на матрицу B имеет смысл только в том случае, когда число столбцов матрицы A равно числу строк матрицы B.

В результате умножения двух прямоугольных матриц получается матрица, содержащая столько строк, сколько строк в первой матрице, и столько столбцов, сколько столбцов во второй матрице.

Свойства умножения матриц

Рассмотрим умножение двух матриц и . Найдем произведение и произведение , а затем сравним эти произведения.

;

.

Очевидно, что . Таким образом, для произведения матриц переместительный закон не выполняется. Однако, два других закона умножения, сочетательный закон и распределительный закон выполняются:

 — сочетательный закон умножения,

 — распределительный закон.

Из школьного курса математики известно, что произведение двух отличных от нуля чисел равно отличному от нуля числу. Однако при умножении двух ненулевых матриц можно получить нулевую матрицу, смотрите:

Возьмем две матрицы и . Найдем произведение этих матриц:

Вот такими удивительными свойствами обладает умножение матриц.

Читайте еще статьи про матрицы:

Умножение матрицы на матрицу и умножение матрицы на число

Главная » Линейная алгебра » Умножение матрицы на матрицу и умножение матрицы на число

Как умножить матрицу на матрицу и как умножить матрицу на число — обсуждаем на примерах с решением и объяснением. Произведение матрицы на число и произведение матрицы на матрицу просто и на примерах.

Содержание

Умножение матрицы на число

Произведением матрицы на число называется такая матрица , каждый элемент которой равен , то есть, если

,

то

.

Правило умножения матрицы на число

Умножение матрицы на число — есть умножение на это число всех элементов матрицы.

Рассмотрим умножение матрицы на число на примере:

Пример 1

Умножьте матрицу на число .

Решение: Чтобы умножить матрицу на число 2, нужно умножить на это число каждый элемент матрицы. Итак, получим:

.

Пример 2

Найдите матрицу, противоположную матрицу .

Решение: Чтобы найти противоположную матрицу надо умножить исходную матрицу на .

.

Пример 3

Даны матрицы и . Вычислите .

Решение:

.

Умножение матрицы на матрицу

Чтобы умножить матрицу на матрицу необходимо умножать последовательно каждый элемент каждой строки первой матрицы на каждый элемент каждого столбца второй матрицы и сумму этих произведений записать в соответствующем элементе матрицы-произведения.

Давайте рассмотрим умножение матрицы на матрицу на примере. Пусть нам нужно умножить две квадратные матрицы и .

,

Умножением матрицы на матрицу называется матрица:

.

Таким образом, получаем:

,

,

,

,

,

,

,

,

.

Правило умножения матрицы на матрицу

Чтобы получить элемент надо все элементы -й строки матрицы A умножить на соответствующие элементы -го столбца матрицы B и полученные произведения сложить.

Рассмотрим умножение матрицы на матрицу на примерах.

Пример 1

Найдите произведение матриц:

 и .

Решение:

Находим произведение матриц .

Таким образом, для прямоугольных матриц правило умножения матрицы на матрицу такое же, как и для квадратных матриц.

Пример 2

Найдите произведение AB, если

, .

Решение:

.

Мы смогли найти произведение AB, однако, мы не сможем найти произведение BA.

Правила умножения матриц

Не все матрицы можно перемножать, для того, чтобы произведение матриц было возможным, необходимо соблюдение следующих правил:

Умножение матрицы A на матрицу B имеет смысл только в том случае, когда число столбцов матрицы A равно числу строк матрицы B.

В результате умножения двух прямоугольных матриц получается матрица, содержащая столько строк, сколько строк в первой матрице, и столько столбцов, сколько столбцов во второй матрице.

Свойства умножения матриц

Рассмотрим умножение двух матриц и . Найдем произведение и произведение , а затем сравним эти произведения.

;

.

Очевидно, что . Таким образом, для произведения матриц переместительный закон не выполняется. Однако, два других закона умножения, сочетательный закон и распределительный закон выполняются:

 — сочетательный закон умножения,

 — распределительный закон.

Из школьного курса математики известно, что произведение двух отличных от нуля чисел равно отличному от нуля числу. Однако при умножении двух ненулевых матриц можно получить нулевую матрицу, смотрите:

Возьмем две матрицы и . Найдем произведение этих матриц:

Вот такими удивительными свойствами обладает умножение матриц.

Читайте еще статьи про матрицы:

Как перемножить две матрицы вместе

Получите максимум от просмотра этой темы в своем текущем классе. Выберите свой курс сейчас .

Интро

Начать просмотр

Уроки

1. Умножение матрицы на обзор матрицы:

   Скалярный продукт

Начало просмотра 10 Примеры

Уроки

1. Скалярный продукт
   Найти скалярный продукт из следующих упорядоченных nnn-кортежей:
   
   1. a⃗=(2,4,6) \vec{a}=(2,4,6) a=(2,4,6) и b⃗=(1,3,5)\vec{b}= (1,3,5)b=(1,3,5)
      
   2. a⃗=(1,7,5,3) \vec{a}=(1,7,5,3) a=(1, 7,5,3) и b⃗=(−2,3,6,1)\vec{b}=(-2,3,6,1)b=(−2,3,6,1)
      
   3. a⃗=(1,2) \vec{a}=(1,2) a=(1,2) и b⃗=(3,5)\vec{b}=(3,5)b=(3,5 )
      
   4. a⃗=(7,−2,−1,4) \vec{a}=(7,-2,-1,4) a=(7,−2,−1,4) и b⃗= (1,1,2,2)\vec{b}=(1,1,2,2)b=(1,1,2,2)
      
2. Матрицы умножения
   Умножьте следующие матрицы:
   
   1. 
      
      
   2. 
      
      
   3. 
      
      
3. Перемножение матриц разных размеров 9036 800

Присоединиться бесплатно!

StudyPug — это платформа помощи в обучении, охватывающая математику и естественные науки с 4 класса до второго курса университета. Наши видеоуроки, неограниченное количество практических задач и пошаговые объяснения обеспечат вам или вашему ребенку всю необходимую помощь для освоения концепций. Кроме того, это весело — с достижениями, настраиваемыми аватарами и наградами, которые поддерживают вашу мотивацию.

• Учащиеся
• Родители

• Бесплатная регистрация

• Легко видеть ваши успехи

  Мы отслеживаем ваш прогресс по теме, чтобы вы знали, что вы сделали. В режиме просмотра курса вы можете легко увидеть, какие темы есть, и прогресс, которого вы достигли по ним. Заполните кольца, чтобы полностью освоить этот раздел, или наведите указатель мыши на значок, чтобы увидеть больше деталей.

• Воспользуйтесь нашими учебными пособиями

  Последнее просмотренное

  Практика Точность

  Предлагаемые задания

  Получите быстрый доступ к теме, которую вы сейчас изучаете.

  Посмотрите, насколько хорошо проходят ваши тренировки.

  Будьте в курсе наших ежедневных рекомендаций.

  Присоединяйтесь бесплатно

• Получайте достижения по мере обучения

  Максимально используйте свое время, используя StudyPug для достижения своих целей. Зарабатывайте забавные маленькие значки, чем больше вы смотрите, практикуетесь и используете наш сервис.

• Создайте и настройте свой аватар

  Играйте с нашим забавным конструктором аватаров, чтобы создать и настроить собственный аватар на StudyPug. Выберите свое лицо, цвет глаз, цвет и стиль волос, а также фон. Разблокируйте больше возможностей, чем больше вы используете StudyPug.

  Регистрация бесплатно

Умножение матриц

Вы можете умножить только два матрицы если их размеры являются совместимый , что означает, что количество столбцов в первой матрице совпадает с количеством строк во второй матрице.

Если А «=» [ а я Дж ] является м × н матрица и Б «=» [ б я Дж ] является н × п матрица, продукт А Б является м × п матрица.

А Б «=» [ с я Дж ] , где с я Дж «=» а я 1 б 1 Дж + а я 2 б 2 Дж + … + а я н б н Дж .

(Запись в я й ряд и Дж й столбец обозначается двойным нижним индексом а я Дж , б я Дж , и с я Дж .

Например, запись а 23 это запись во второй строке и третьем столбце.)

Определение матричного умножения указывает на умножение строк за столбцами, где элементы в я й ряд А умножаются на соответствующие записи в Дж й столбец из Б а затем добавить результаты.

Умножение матриц НЕ является коммутативным. Если ни А ни Б является единичной матрицей, А Б ≠ Б А .

Умножение строки на столбец

Мы начнем с того, что покажем вам, как умножить 1 × н матрица н × 1 матрица. Первый — это всего лишь одна строка, а второй — один столбец. По вышеприведенному правилу продукт является 1 × 1 матрица; другими словами, одно число.

Во-первых, давайте назовем записи в строке р 1 , р 2 , . .. , р н , а записи в столбце с 1 , с 2 , … , с н . Тогда произведение строки и столбца равно 1 × 1 матрица

[ р 1 с 1 + р 2 с 2 + … + р н с н ] .

Пример:

Найдите продукт.

[ 1 4 0 ] ⋅ [ 2 − 1 5 ]

Мы должны умножить 1 × 3 матрица 1 × 3 матрица. Количество столбцов в первом равно количеству строк во втором, поэтому они совместимы.

Продукт:

[ ( 1 ) ( 2 ) + ( 4 ) ( − 1 ) + ( 0 ) ( 5 ) ] «=» [ 2 + ( − 4 ) + 0 ] «=» [ − 2 ]

Умножение больших матриц

Теперь, когда вы знаете, как умножать строку на столбец, умножать большие матрицы несложно. Для вступления в я й ряд и Дж й столбец матрицы продуктов, умножьте каждую запись в я й строку первой матрицы соответствующей записью в Дж й столбец второй матрицы и сложения результатов.

Возьмем следующую задачу на умножение 2 × 3 матрица с 3 × 2 матрица, чтобы получить 2 × 2 матрица как произведение. Элементы матрицы произведения называются е я Дж когда они в я й ряд и Дж й столбец.

[ 1 0 1 0 1 2 ] ⋅ [ 3 5 − 1 0 2 − 1 ] «=» [ е 11 е 12 е 21 е 22 ]

Получить е 11 , умножить ряд 1 первой матрицы по столбцу 1 второй.

е 11 «=» [ 1 0 1 ] ⋅ [ 3 − 1 2 ] «=» 1 ( 3 ) + 0 ( − 1 ) + 1 ( 2 ) «=» 5

Получить е 12 , умножить ряд 1 первой матрицы по столбцу 2 второй.

е 12 «=» [ 1 0 1 ] ⋅ [ 5 0 − 1 ] «=» 1 ( 5 ) + 0 ( 0 ) + 1 ( − 1 ) «=» 4

Получить е 21 , умножить ряд 2 первой матрицы по столбцу 1 второй.