
ai1a12aina21a22a2nA=aml am2..amn称为一个m×n矩阵(matrix),其中aii称为A的(i,i)-元素。若m=n则A称为n阶方阵。n=1的矩阵通常叫做(m阶)列向量。m=1的矩阵通常叫做(n阶)行向量。1
A = a11 a12 · · · a1n a21 a22 · · · a2n · · · am1 am2 · · · amn ¡ m × n Ý (matrix)§Ù¥ aij ¡ A (i, j)-"em = n K A ¡ n " n = 1 Ý Ï~£m ¤þ" m = 1 Ý Ï~£n ¤1þ" 1

两个特殊的矩阵:1)所有元素全是零的m×n矩阵,记作0mxn有时简记作02)0..01...In =00有时见简记作1.如果两个矩阵的行数、列数分别相等,并且对应的元素也相等,则称两个矩阵是相等的。2
üAÏÝ µ 1¤¤k´" m×n Ý §P 0m×n, k{P 0. 2¤ In = 1 0 · · · 0 0 1 · · · 0 · · · 0 0 · · · 1 , k{P I. XJüÝ 1ê!ê©O§¿ éA§K¡üÝ ´" 2

运算:1)加法;2)数乘;3)乘法:Cmxp = AmxnBnxp.1aikbkjCij=(k=13
$µ 1¤\{¶ 2¤ê¦¶ 3¤¦{µ Cm×p = Am×nBn×p. cij = X n k=1 aikbkj. 3

课堂练习p.60: 1(3)(4),2(3)(4), 34
,öS p.60: 1(3)(4),2(3)(4), 3 4

运算法则:1)乘法结合律:(AB)C = A(BC),其中 A,B,C分别是m×n,n×p,p×矩阵。证明:AB的(i,k)元素是r=,airbrk.因此(AB)C的(i,)元素是nPZZairbrkh)ckj =arbruCkjk=1 r=1k=1 r=1BC 的(k,j)元素是=1bkrCrj.因此A(BC)的(i,)元素是Paik(bkrGri)=ZaibrCrj.k=-1 k=1 r=lr=2)加法分配律:A(B+C)=AB+AC.3) c(AB) = (cA)B = A(cB)4) ImA= A,AIn = A方阵的幂:Ak定义为k个A的乘积。5
${Kµ 1¤¦{(ÜÆµ (AB)C = A(BC), Ù¥ A, B, C ©O´ m × n, n × p, p × q Ý " y²µAB (i, k) ´ Pn r=1 airbrk. Ïd(AB)C (i, j) ´ X p k=1 ( X n r=1 airbrk)ckj = X p k=1 X n r=1 airbrkckj. BC (k, j) ´ Pp r=1 bkrcrj. Ïd A(BC) (i, j) ´ X n k=1 aik( X p r=1 bkrcrj) = X n k=1 X p r=1 aikbkrcrj.✷ 2) \{©Æµ A(B + C) = AB + AC. 3) c(AB) = (cA)B = A(cB). 4) ImA = A, AIn = A. µ Ak ½Â k A ¦È" 5

几个需要注意的地方:1)AB一般不等于BA2)两个非零矩阵的积可能等于零,例如:(88)(8) -(88)3)AB=AC不能推出B=C.6
AI5¿/µ 1¤AB Øu BA. 2¤ü"Ý ÈUu"§~Xµ 0 1 0 0 0 1 0 0 = 0 0 0 0 . 3) AB = AC ØUíÑ B = C. 6

矩阵A的转置记作A或AT性质:1) (A)= A.2) (A+B)= A'+B'3) (cA) = c(A).4) (AB)= B'A".证明:设A是m×p矩阵,B是p×n矩阵。AB的(i,i)元素是Z=iaikbkj·因此(AB)的(i,j)元素是h=ajkbki.B'的(i,i)元素是bji.A'的(i,j)元素是aji因此B'A'的(i,j)元素是=1bkiajk
Ý A =P A0 ½ AT . 5µ 1) (A0 ) 0 = A. 2) (A + B) 0 = A0 + B0 . 3) (cA) 0 = c(A0 ). 4) (AB) 0 = B0A0 . y²µ A ´ m×p Ý §B ´ p×n Ý " AB (i, j)´ Pp k=1 aikbkj. Ïd (AB) 0 (i, j)´ Pp k=1 ajkbki. B0 (i, j) ´ bji. A0 (i, j) ´ aji. Ïd B0A0 (i, j) ´ Pp k=1 bkiajk. ✷ 7

定义1.若A'=A,则A称为对称矩阵。若A'=一A,则A称为反对称(或斜对称)矩阵。定义2.如果一个矩阵A=(aii)中的元素aij全是复(实、整)数,则A称为一个复(实、整)矩阵。记A=(ai),称为A的共轭。8
½Â1. e A0 = A, K A ¡é¡Ý "e A0 = −A, K A ¡é¡£½é¡¤Ý " ½Â2. XJÝ A = (aij) ¥ aij ´E£¢!¤ê§KA ¡E£¢! ¤Ý "PA = (aij), ¡ A Ý" 8

例:(p.61:10)证明任一n阶方阵A可表示成一个对称阵和一个反对称阵的和。证明:令1B=(A+A)C(A-A22则B'= B.C"= =(A - A) =-CI(A'+A)22因此B是对称阵,而C是反对称阵。然而A=B+C.口9
~µ(p.61:10) y²? n A L«¤ é¡ Úé¡ Ú" y²µ- B = 1 2 (A + A 0 ), C = 1 2 (A − A 0 ). K B 0 = 1 2 (A 0 + A) = B, C0 = 1 2 (A 0 − A) = −C. Ïd B ´é¡ § C ´é¡ " , A = B + C. ✷ 9

作业:p.61: 5,6,8,9,12,1510
µ p.61: 5,6,8,9,12,15 10