02. Операция умножения матриц. Свойства операции умножения матриц.

1)Умножение матриц Не коммутативно, т. е. АВ ¹ ВА даже если определены оба произведения. Однако, если для каких – либо матриц соотношение АВ=ВА выполняется, то такие матрицы называются Перестановочными.

Самым характерным примером может служить Единичная матрица, которая является перестановочной с любой другой матрицей того же размера.

Перестановочными могут быть только квадратные матрицы одного и того же порядка.

А×Е = Е×А = А

Очевидно, что для любых матриц выполняются следующее свойство:

A×O = O; O×A = O,

Где О – Нулевая Матрица.

2) Операция перемножения матриц Ассоциативна, т. е. если определены произведения АВ и (АВ)С, то определены ВС и А(ВС), и выполняется равенство:

(АВ)С=А(ВС).

3) Операция умножения матриц Дистрибутивна по отношению к сложению, т. е. если имеют смысл выражения А(В+С) и (А+В)С, то соответственно:

А(В + С) = АВ + АС

(А + В)С = АС + ВС.

4) Если произведение АВ определено, то для любого числа a верно соотношение:

A(AB) = (aA)B = A(aB).

5) Если определено произведение АВ, то определено произведение ВТАТ и выполняется равенство:

(АВ)Т = ВТАТ, где

Индексом Т обозначается Транспонированная матрица.

6) Заметим также, что для любых квадратных матриц det (AB) = detA×detB.

Что такое det будет рассмотрено ниже.

Определение. Матрицу В называют Транспонированной Матрицей А, а переход от А к В Транспонированием, если элементы каждой строки матрицы А записать в том же порядке в столбцы матрицы В.

А = ; В = АТ=;

Другими словами, bji = aij.

В качестве следствия из предыдущего свойства (5) можно записать, что:

(ABC)T = CTBTAT,

При условии, что определено произведение матриц АВС.

Пример. Даны матрицы А = , В = , С = и число a = 2. Найти АТВ+aС.

AT = ; ATB = × = = ;

AC = ; АТВ+aС = + = .

Пример. Найти произведение матриц А = и В = .

АВ = × = .

ВА = × = 2×1 + 4×4 + 1×3 = 2 + 16 + 3 = 21.

Пример. Найти произведение матриц А=, В =

АВ = ×= = .

Определение: Произведением матриц называется матрица, элементы которой могут быть вычислены по следующим формулам:

A×B = C;

.

Из приведенного определения видно, что операция умножения матриц определена только для матриц, Число столбцов первой из которых равно числу строк второй.

< Предыдущая		Следующая >