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线性代数 · 第一章 矩阵及其初等变换 · 1.1 矩阵及其运算

矩阵线性运算

矩阵加减法和数乘都按对应元素进行,但加减法必须要求矩阵同型。

矩阵线性运算包括矩阵相等、加法、负矩阵、减法和数乘。加法和减法只对同型矩阵有意义,数乘则是把每个元素同时乘以同一个数。

开始自测

学完要会什么

能先判断两个矩阵能否相加或相减,再逐个位置完成加减和数乘。

先检查这些条件

  • 有意义的前提是 同型;只要行数或列数有一项不同,就不能直接运算。
  • 数乘 不改变矩阵的阶数,系数 要乘到 的每一个元素。
  • 负矩阵 是把 的每个元素变成相反数,而不是改变行列位置。

先回忆,再看答案

用三个问题检查是否真的理解

1. 不用看公式,用一句话说明“矩阵线性运算”在解决什么问题?

提示:先回到页面顶部的一句话理解。

2. 做相关题目前,最容易遗漏的检查是什么?

提示:不同型矩阵直接相加

3. 这一个点与后续学习有什么关系?

提示:想一想它提供的是定义、工具还是判断条件。

图形化理解

矩阵:按行列定位与操作

第 2 行第 3 列a₂₃
横向看“行”,纵向看“列”。矩阵运算先问阶数条件,再决定能否逐项或按行列组合计算。

跟着做一个小例子

先验阶,再做 $2A-B$

。求

  1. 1

    检查能否相减

    都是 矩阵,所以 同型,可以相减。

  2. 2

    先把数乘完整做完

    ;四个位置都要乘以 2。

  3. 3

    对应位置相减

这题要带走的结论: 线性运算只做对应位置的运算;遇到减去负数时,要保留括号。

关键公式

常见易错点

  • 不同型矩阵直接相加
  • 数乘时漏乘某些元素
  • 把矩阵加法写成类似乘法的行列组合