理论教育 线性代数:分块矩阵的运算规则与普通矩阵类似

线性代数:分块矩阵的运算规则与普通矩阵类似

时间:2023-11-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:分块矩阵的运算规则与普通矩阵的运算规则类似.1.分块矩阵的加法与数乘设矩阵A,B是同型矩阵,采用相同的分块法,如其中Aij与Bij(i=1,2,…,r)的行数相同、列数相同,则分块矩阵的加法:分块矩阵的数乘:2.分块矩阵的转置设,则.3.分块矩阵的乘法设A是m ×l矩阵,B是l ×n矩阵,分块成其中Ai1,Ai2,…

线性代数:分块矩阵的运算规则与普通矩阵类似

分块矩阵的运算规则与普通矩阵的运算规则类似.

1.分块矩阵的加法与数乘

设矩阵A,B是同型矩阵,采用相同的分块法,如

其中Aij与Bij(i=1,2,…,s; j=1,2,…,r)的行数相同、列数相同,则

分块矩阵的加法:

分块矩阵的数乘:

2.分块矩阵的转置

,则.

3.分块矩阵的乘法

设A是m ×l矩阵,B是l ×n矩阵,分块成

其中Ai1,Ai2,…,Ait(i=1,2,…,s)的列数分别等于B1j,B2j,…,Btj(j=1,2,…,r)的行数,则

其中,i=1,2,…,s; j=1,2,…,r .

例1 设,求AB.

解:把A,B分块成

于是(www.daowen.com)

4.几种特殊分块矩阵的行列式和逆矩阵

定义2 设A为n阶方阵,若A的分块矩阵只有在主对角线上有非零子块,其余子块都是零矩阵,且非零子块都是方阵,即

其中Ai(i=1,2,…,s)都是方阵,则称A为分块对角矩阵或准对角矩阵.

分块对角矩阵的行列式具有下述性质:

由此可知,若,则A可逆,且由分块矩阵的乘法可知

这样,就把一个高阶对角矩阵的求逆问题转化为若干个低阶方阵的求逆.

例2 设,求A−1.

解:把A分块成,,其中,于是,所以.

定义3 设A为n阶方阵,把A分块为:

其中Aii(i=1,2,…,s)都是方阵,则称A为分块上三角矩阵.类似地,分块下三角矩阵为:

其中Aii(i=1,2,…,s)都是方阵.

对于分块上三角(下三角)矩阵,有

练习题(五)

1.设,求AB.

2.设,求A−1.

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