07.05.2024
#Математика
42

Как умножать матрицы – формула, расчет, вычисление, решение

Ссылка на ГОСТ
Студенческие работы от сервиса №1 в России
Поможем написать диплом, курсовую, реферат и любые другие типы работ. Сделаем качественно или вернём деньги.
Заказать
Содержание статьи
  1. Определение матрицы
  2. Какие матрицы можно умножать
  3. Умножение матрицы на матрицу
  4. Умножение матрицы на число
  5. Умножение трех матриц
  6. Свойства матричного умножения
  7. Примеры матричного умножения
Фирсов В.
Эксперт по техническим предметам

Определение матрицы

Определение: 

Матрица представляет собой таблицу элементов из строк m и столбцов n.

В зависимости от количества элементов, формы и размеры матриц могут различаться.

Матрицы обозначаются прописными латинскими буквами, а ее элементы — строчными.

Пример №1

Пример умножения матриц

Существует два вида матриц:

  • квадратная, а которой m = n;

Существует два вида матриц

  • прямоугольная, в которой m≠ n.

Прямоугольная, в которой m≠ n

Заметка

При умножении двух прямоугольных матриц получается матрица из такого же количества строк, как и в первой матрице, и из такого же количества столбцов, как во второй.

Какие матрицы можно умножать

Определение

Умножением матриц называется произведение двух матриц, в результате которого образуется одна матрица.

Произвести умножение двух матриц можно, только если количество столбцов одной матрицы равно количеству строк второй матрицы.

Пример №2

Можно ли умножить матрицу K на матрицу L?

Можно ли умножить матрицу K на матрицу L

В матрице K мы видим две строки и два столбца. В матрице L — две строки и один столбец. Число столбцов матрицы K равно числу строк матрицы  L. Получается, что главное правило для проведения умножения матриц соблюдено.

Пример №3

Можно ли умножить матрицу F на матрицу C?

Можно ли умножить матрицу F на матрицу C

Матрица F состоит из двух строк и одного столбца, а матрица С — из двух строк и двух столбцов. Число столбцов матрицы F не равно числу строк матрицы C. Как итог, матрицу F нельзя умножить на матрицу C.

Умножение матрицы на матрицу

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

Пример №4

Умножим матрицу А на матрицу В, чтобы получить матрицу С.

Умножим матрицу А на матрицу В, чтобы получить матрицу С

Таким образом, получаем:

Таким образом, получаем

Заметка

Чтобы получить элемент cij нужно все элементы i-й строки матрицы А умножить на соответствующие элементы j-го столбца матрицы В и полученные произведения сложить.

Умножение матрицы на число

Определение 

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

Умножением матрицы A на число k называется такая матрица kA, каждый элемент которой равен: kaij
То есть, если Умножение матрицы на числото Умножением матрицы A на число k называется такая матрица kA

Пример №5

Умножьте матрицу A на число k = 2.

Умножение матрицы на число, пример

Умножение трех матриц

Произведение трех матриц ABC вычисляется двумя способами:

1. Вычислить AB и умножить на C: (AB)C; 

Пример: 

Даны три матрицы:

Умножение трех матриц, 1 способ

2. Вычислить BC и умножить на A: A (BC).

Пример:

Умножение трех матриц, 2 способ

Свойства матричного умножения

Чтобы определить свойства матриц, рассмотрим умножение матриц 

Свойства матричного умножения

Вычислим произведение AB и BA, а после сравним произведения:

Вычислим произведение AB и BA

Получается, что AB ≠ BA. Таким образом, формулируем первое свойство матриц:

Для произведения матриц не выполняется переместительный закон умножения, но выполняются сочетательный и распределительный.

Заметка

Сочетательный закон умножения: Сочетательный закон умножения

Распределительный закон умножения: Распределительный закон умножения

Второе свойство матриц вытекает из правила о том, что произведение двух отличных от нуля чисел равно отличному от нуля числу. Получается, что следующее свойство звучит так:

При умножении двух ненулевых матриц получается нулевая матрица.

Пример №6

Даны две матрицы A и B. Вычислим их произведение.

При умножении двух ненулевых матриц получается нулевая матрица

Примеры матричного умножения

Пример №7 

1 пример матричного умножения

Пример №8

2 пример матричного умножения

Пример №9

3 пример матричного умножения

Поможем с написанием учебной работы от 24 часов

Узнайте стоимость
консультации!

Узнайте стоимость онлайн за 1 минуту