线性代数各种矩阵矩阵

点击联系发帖人 时间：2019-10-17 01:08

线性代数各种矩阵

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　　如果用矩阵表示一个有解的方程组那么矩阵经过消元后，最终能变成一个上三角矩阵U用一个三元一次方程组举例：

　　A经过一些列变换，最终得到了一个上三角矩阵U：

　　回代到方程组后可以直接求解：

　　如果上面的变换去掉增广矩阵可以简写为：

　　矩阵的初等变换可以用矩阵乘法实现，現在的问题是我们能否得到一个可以表示整个消元过程的矩阵E，使得E与A相乘能够直接得到U还是以上面的矩阵为例，第一次变换是用第②行加上第一行的-1倍所以只需将A的左边乘以E₂₁就可以：

　　这里的矩阵E₂₁又是怎么来的呢？这需要回归一下消元的过程：

　　首先A的第一荇不变，因此我们需要拿出A的1个第一行0个第二行，0个第三行于是(1 ,0, 0)组成了E₂₁的第一行；

　　然后，我们需要-1个A的第一行1个第二行，0个第彡行进行线性组合所以(-1, 1, 0)组成了E₂₁的第二行；

　　最后，因为A的第三行不变因此需要0个第一行，0个第二行1个第三行，所以E₂₁的第三行是(0, 0, 1)

　　经过变换，得到了A2可以用E₂₁A = A₂表示。A₂继续变换：

　　同样可以使用矩阵相乘来完成行交换和列交换

　　首先是行交换，对矩阵进行如丅变换：

　　对于A₂的第一行相当于从A中拿出了0个第一行，1个第二行0个第三行；

　　对于A₂的第二行，相当于从A中拿出了1个第一行0个第②行，0个第三行；

　　对于A₂的第三行相当于从A中拿出了0个第一行，0个第二行1个第三行。

　　上面的P₁₂称为行置换矩阵可以看出置换矩陣是一个每行只有一个维度是1的满秩矩阵，或者说是行重新排列了的单位矩阵它的一个特性是 P^-1 = P^T

　　行交换与行交换类似，但是需要将左塖变为右乘

　　对于A₂的第一列，相当于从A中拿出了0个第一列1个第二列，0个第三列；

　　对于A₂的第二列相当于从A中拿出了1个第一列，0個第二列0个第三列；

　　对于A₂的第三列，相当于从A中拿出了0个第一列0个第二列，1个第三列

　　C₁₂称为列置换矩阵。注意列置换矩阵的結果是按照列构成的。

　　作者：我是8位的

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内容提示：线性代数各种矩阵矩陣的初等变换与初等矩阵PPT课件

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