Поделитесь с друзьями!
1
Короткая ссылка для SMS по телефону
копировать
скопировано
2
Полная ссылка для сайта
копировать
скопировано
3
HTML для сайта
копировать
скопировано
4
MARKDOWN
копировать
скопировано
5
Кнопка 88х31
копировать
скопировано

Перемножение (произведение) матриц, формула

Произведением матрицы A имеющей порядки m и n на матрицу B имеющую порядки n и p называется матрица C имеющая порядки m и p и элементы определяемые формулой

A=ai,j=(ai,j){i=1,2,,mj=1,2,,n(1)\tag{1} A = a_{i,j} = (a_{i,j})\begin{cases} i={{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{1}},{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}},\dots,m} \\ j={{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{1}},{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}},\dots,n} \end{cases}
B=bi,j=(bi,j){i=1,2,,mj=1,2,,n(2)\tag{2} B = b_{i,j} = (b_{i,j})\begin{cases} i={{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{1}},{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}},\dots,m} \\ j={{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{1}},{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}},\dots,n} \end{cases}
С=сi,j=(сi,j){i=1,2,,mj=1,2,,p(3)\tag{3} С = с_{i,j} = (с_{i,j})\begin{cases} i={{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{1}},{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}},\dots,m} \\ j={{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{1}},{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}},\dots,p} \end{cases}
сi,j=k=1nai,kbk,j{i=1,2,,mj=1,2,,p(4)\tag{4} с_{i,j} = \displaystyle\sum_{k={\htmlStyle{color: ForestGreen;}{1}}}^n a_{i,k} \cdot b_{k,j} \begin{cases} i={{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{1}},{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}},\dots,m} \\ j={{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{1}},{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}},\dots,p} \end{cases}

Иначе: Элемент ci,j стоящий на пересечении i строки и j столбца матрицы С равен сумме попарных произведений элементов i строки матрицы A и j столбца матрицы B

Пример:

C=(a11a12a13a21a22a23)(b11b12b21b22b31b32)=(5)\tag{5} C = \begin{pmatrix} a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{11}}} & a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{12}}} & a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{13}}} \\ a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{21}}} & a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{22}}} & a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{23}}} \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{11}}} & b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{12}}} \\ b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{21}}} & b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{22}}} \\ b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{31}}} & b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{32}}} \end{pmatrix} =

Здесь A (m=2 строки, n=3 столбца), B (n=3 строки, p=2 столбца), Новая матрица С (m=2 строки, p=2 столбца),

C=(c11c12c21c22)=={c11=a11b11+a12b21+a13b31c12=a11b12+a12b22+a13b32c21=a21b11+a22b21+a23b31c22=a21b12+a22b22+a23b32(6)\tag{6} C = \begin{pmatrix} c_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{11}}} & c_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{12}}} \\ c_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{21}}} & c_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{22}}} \end{pmatrix} = \\ \medspace \\ = \begin{cases} c_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{11}}} = a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{11}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{11}}} + a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{12}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{21}}} + a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{13}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{31}}} \\ c_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{12}}} = a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{11}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{12}}} + a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{12}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{22}}} + a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{13}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{32}}} \\ c_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{21}}} = a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{21}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{11}}} + a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{22}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{21}}} + a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{23}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{31}}} \\ c_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{22}}} = a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{21}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{12}}} + a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{22}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{22}}} + a_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{23}}} \cdot b_{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{32}}} \end{cases}

Для обозначения произведения матрицы A на матрицу B используется запись

C=AB(7)\tag{7} C = A \cdot B

Перемножение (произведение) матриц, есть операция составления произведения матрицы A на матрицу B.

Условие перемножения (произведения) матриц

Матрицу A можно умножить не на всякую матрицу B. Необходимо, чтобы число столбцов матрицы A было равно числу строк матрицы B

Оба произведения A·B и B·A можно определить только в том случае, когда число столбцов A совпадает с числом строк B, а число строк A совпадает с числом столбцов B. При этом обе матрицы A·B и B·A будут квадратными, но порядки их будут разными.

Чтобы оба произведения A·B и B·A были определены и имели одинаковый порядок, необходимо и достаточно, чтобы матрицы A и B были квадратными матрицами одного порядка.

Свойства перемножения (произведения) матриц

1. Сочетательное свойство произведения матриц

(AB)C=A(BC)(8)\tag{8} (A \cdot B) \cdot C = A \cdot (B \cdot C)

2. Распределительное свойство произведения матриц относительно суммы матриц

(A+B)C=AС+BC(9)\tag{9} (A + B) \cdot C = A \cdot С + B \cdot C

2. Перестановочное свойство произведения матриц справедливо имеет место лишь в исключительных частных случаях. В общем случае произведение матриц не обладает таким свойством, т.е.:

ABBA(10)\tag{10} A \cdot B \not = B \cdot A

Частный случай выполнения перестановочного свойства для произведения матриц

Если в диагональной матрице D все элементы главной диагонали равны друг другу, т.е.

d1=d2==dn=d(11)\tag{11} d_{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{1}} = d_{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}} = \dots = d_n = d

то для любой квадратной матрицы A порядка n справедливо равенство

AD=DA(12)\tag{12} A \cdot D = D \cdot A

Перемножение матриц

стр. 131