当前位置: 首页 > news >正文

线性代数的学习和整理12: 矩阵与行列式,计算上的差别对比

目录

1  行列式和矩阵的比较

2 简单总结矩阵与行列式的不同

3 加减乘除的不同

3.1 加法不同

3.2 减法不同

3.3 标量乘法/数乘

3.3.1 标准的数乘对比

3.3.2 数乘的扩展

3.4 乘法

4 初等线性变换的不同

4.1 对矩阵进行线性变换

4.2 对行列式进行线性变换


1  行列式和矩阵的比较

  • 如果矩阵行数列数相等,那么这个矩阵是方阵,只有方阵才有行列式
  • 行列式必须是行列数相等。行列式是方阵的一种特殊运算,加减乘除规则都和矩阵不同

2 简单总结矩阵与行列式的不同

  • 区别1
  1. 矩阵是一个n*m的数表 矩阵是多个向量 ; 矩阵的行数和列数可以不同;
  2. 行列式是一个n阶的方阵样式的;
  • 区别2
  1. 矩阵不能从整体上被看成一个数, 矩阵是多个向量 ;
  2. 行列式最终可以算出来变成一个数/标量;
  • 区别3
  1. 加法不同
  2. 减法不同
  3. 数乘不同
  4. 乘法完全不同,不可比
  • 区别4
  1. 线性变化的交换,行列式不同
  2. 线性变化的倍数,行列式不同
  3. 线性变化的倍加,行列式不变,是相同的

3 加减乘除的不同

3.1 加法不同

  • 矩阵加法,两个矩阵都是n*m,A+B = 对应元素相加
  • 行列式加法,见下图,只是某1行/列相加

\begin{bmatrix} a11 &a12 \\ a21 & a22 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} c11 & a12 \\ c21 & a22 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a11+c11 &a12+a12 \\ a21+c21 & a22+a22 \end{bmatrix}

\begin{vmatrix} a11 & a12\\ a21 & a22 \end{vmatrix} + \begin{vmatrix} c11 & a12\\ c21 & a22 \end{vmatrix} = \begin{vmatrix} a11+c11 & a12\\ a21+c21 & a22 \end{vmatrix}

3.2 减法不同

  • 减法的差别,参考加法

3.3 标量乘法/数乘

3.3.1 标准的数乘对比

  • 矩阵的标量乘法  λ*A=λ*每个元素,*A*B=A*λ*B
  • 行列式的标量乘法,λ*|A|=λ*某1行/列

b*\begin{bmatrix} a11 & a12\\ a21 & a22 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} b*a11 & b*a12\\ b*a21 & b*a22 \end{bmatrix}

b* \begin{vmatrix} a11 & a12\\ a21 & a22 \end{vmatrix} = \begin{vmatrix} b*a11 & a12\\ b*a21 & a22 \end{vmatrix} = \begin{vmatrix} b*a11 & b*a12\\ a21 & a22 \end{vmatrix}

3.3.2 数乘的扩展

矩阵的数乘

  • 矩阵的标量乘法始终如此  (λ*A)=λ*(A)

行列式得数乘扩展

  • 行列式的标量乘法,|λ*A|=λ^n*|A| ,其中n是满秩矩阵A的秩/维度
  • 行列数乘法:  |Ann*Bnn| =|Ann|*|Bnn|
  • 行列数乘法:  |2Ann*Bnn| =|2Ann|*|Bnn| =2^n*|Ann|*|Bnn|
  1. 里面是矩阵的数乘,矩阵(假设是方阵)的数乘是每行每列都*λ
  2. 而行列式的数乘是  某1行/列*λ
  3. 因此每行的λ 都可以提出来,因此是n 个λ 相乘=λ^n

3.4 乘法

  • 矩阵乘法
  1. 矩阵乘法:点乘
  2. 矩阵乘法:叉乘
  • 行列式应该只有标量乘法,没有其他乘法吧?

4 初等线性变换的不同

线性变换包含,行的线性变换和列的线性变换

行的线性变换

  1. 行之间,交换
  2. 某行乘以倍数
  3. 某行乘倍数+到其他行

列的线性变换

  1. 列之间,交换
  2. 某列乘以倍数
  3. 某列乘倍数+到其他列

4.1 对矩阵进行线性变换

  • 无论是线性行变换,还是线性列变换,矩阵还是等价得
  1. 交换某行/列
  2. 倍数
  3. 倍加
  • 矩阵进行线性变换后的结果

  1. 线性变换前后系统的特征值不变;
  2. 线性变换前后系统的传递函数矩阵不变;

4.2 对行列式进行线性变换

  • 交换:如果交换行列式|A| 的任意两行/列,增加一个负号-
  • 倍数:如果行列式|A| 某1行或列*λ,|A| 变成 λ*|A|
  • 倍加:如果行列式|A| 某1行或列*λ后,再加到另外某1行/列,|A| 不变还是=|A|
  • 总结,只有进行倍加的线性变换之后,行列式才不变化

解释原因

  • 因为行列式其实代表有向的面积比,所以交换行列式|A| 的任意两行/列,增加一个负号-
  • 因为行列式的标量乘法 λ*|A|= 把行列式的某1行/列* λ,所以行列式|A| 某1行或列*λ,|A| 变成 λ*|A|

  • 因为行列式其实代表有向的面积比,所以行列式|A| 某1行或列*λ后,再加到另外某1行/列,|A| 不变还是=|A|

http://www.lryc.cn/news/144179.html

相关文章:

  • 2023年MySQL核心技术面试第一篇
  • linux启动jar 缺失lib
  • 【Bash】常用命令总结
  • 小研究 - Java虚拟机性能及关键技术分析
  • Repo manifests默认default.xml清单文件中的各个标签详解
  • javacv基础02-调用本机摄像头并预览摄像头图像画面视频
  • 【Nginx21】Nginx学习:FastCGI模块(三)缓冲区与响应头
  • 正则表达式(常用字符简单版)
  • 从零开始学习Python爬虫:详细指南
  • 分布式计算框架:Spark、Dask、Ray
  • 什么是伪类链(Pseudo-class Chaining)?
  • 每日一题:leetcode 57 插入区间
  • 第五节:实现自己的第一个environment
  • 无套路,财务数据分析-多组织损益表分析分享
  • Java并发编程第6讲——线程池(万字详解)
  • AI + Milvus:将时尚应用搭建进行到底
  • 归并排序(Java 实例代码)
  • 【VUE】数字动态变化到目标值-vue-count-to
  • Mysql /etc/my.cnf参数详解(二)
  • AUTOSAR规范与ECU软件开发(实践篇)6.10AUTOSAR操作系统概念与配置方法介绍(下)
  • 蓝牙 - 经典蓝牙物理信道介绍
  • 性能测试中未做集群时,在登入中已经保存了登入的session,但可能会出现在不同的服务器上显示登入失败
  • Python环境下载安装使用
  • 图像扭曲之波浪扭曲
  • 《自动驾驶与机器人中的SLAM技术》之GNSS相关基础知识总结
  • 【前端|CSS系列第4篇】面试官:你了解居中布局吗?
  • 安全物理环境技术测评要求项
  • SAP MTS案例教程PP生产前台操作
  • Celery task 执行报错 TypeError: Object of type set is not JSON serializable 问题分析处理
  • 【大魔王送书第一期】《一名阿里服务端开发工程师的进阶之路》