理论教育 线性代数矩阵转置技巧

线性代数矩阵转置技巧

时间:2023-11-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:,n.故A=O.推广:多个矩阵乘积的转置,如T=CTBTAT;若矩阵A满足AT=A,则A为对称矩阵;若矩阵A满足AT=A,则A为反对称矩阵.

线性代数矩阵转置技巧

矩阵的转置 把矩阵A的行换成同序数的列所得到的新矩阵,称为矩阵A的转置矩阵,记为AT.

例11 已知,求AT.

解:.

容易看到,如果A是m ×n矩阵,则AT是n ×m矩阵.

矩阵的转置满足下面的运算律:

(1)(AT)T=A;

(2)(A+B)T=AT+BT

(3)(kA)T=kAT

(4)(AB)T=BTAT.

对于(4)做以下简单说明:

设A=(aij)m×s,B=(bij)s×n,则AB是m ×n矩阵,于是(AB)T是n ×m矩阵;又BT是n ×s矩阵,AT是s ×m矩阵,所以BTAT也是n ×m矩阵,于是(AB)T与BTAT是同型矩阵.对于(AB)T中的第i行第j列元素,事实上是AB中的第j行第i列元素,即A中第j行与B中第i列对应元素的乘积之和;而BTAT中的第i行第j列元素是BT中第i行与AT中第j列对应元素的乘积之和,即B中第i列与A中第j行对应元素的乘积之和.这说明(AB)T与BTAT不仅是同型矩阵,而且对应元素相等,于是有(AB)T=BTAT.(www.daowen.com)

例12 已知,求(AB)T.

解:方法一:

方法二:

例13 设A为n阶方阵,B=AAT,且,求A.

解:因为

所以aij=0,i=1,2,…,n; j=1,2,…,n.

故A=O.

推广:(1)多个矩阵乘积的转置,如(ABC)T=CTBTAT

(2)若矩阵A满足AT=A,则A为对称矩阵;

(3)若矩阵A满足AT=−A,则A为反对称矩阵.

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