大多数人在高中或者大学低年級,都上过一门课《线性代数》这门课其实是教矩阵。
刚学的时候还蛮简单的,矩阵加法就是相同位置的数字加一下
2*3和2*2矩阵乘法公式以一个常数,就是所有位置都乘以这个数
但是,等到2*3和2*2矩阵乘法公式以矩阵的时候一切就不一样了。
这个结果是怎么算出来的
教科书告诉你,计算规则是第一个矩阵第一行的每个数字(2和1),各自乘以第二个矩阵第一列对应位置的数字(1和1)然后将乘积相加( 2 x 1 + 1 x 1),得到结果矩阵左上角的那个值3
也就是说,结果矩阵第m行与第n列交叉位置的那个值等于第一个矩阵第m行与第二个矩阵第n列,对应位置的每个值的乘积之和
怎么会有这么奇怪的规则?
我一直没理解这个规则的含义导致《线性代数》这门课就没学懂。研究生时发现線性代数是向量计算的基础,很多重要的数学模型都要用到向量计算所以我做不了复杂模型。这一直让我有点伤心
前些日子,受到的啟发我终于想通了,2*3和2*2矩阵乘法公式法到底是什么东西关键就是一句话,矩阵的本质就是线性方程式两者是一一对应关系。如果从線性方程式的角度理解2*3和2*2矩阵乘法公式法就毫无难度。
下面是一组线性方程式
矩阵的最初目的,只是为线性方程组提供一个简写形式
老实说,从上面这种写法已经能看出2*3和2*2矩阵乘法公式法的规则了:系数矩阵第一行的2和1,各自与 x 和 y 的乘积之和等于3。不过这不算嚴格的证明,只是线性方程式转为矩阵的书写规则
下面才是严格的证明。有三组未知数 x、y 和 t其中 x 和 y 的关系如下。
x 和 t 的关系如下
有了這两组方程式,就可以求 y 和 t 的关系从矩阵来看,很显然只要把第二个矩阵代入第一个矩阵即可。
从方程式来看也可以把第二个方程組代入第一个方程组。
上面的方程组可以整理成下面的形式
最后那个矩阵等式,与前面的矩阵等式一对照就会得到下面的关系。
2*3和2*2矩陣乘法公式法的计算规则从而得到证明。
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