简短的回答
矩阵是数字的矩形网格。矩阵的加法或减法可以逐项进行,但两个矩阵的乘法是将第一个矩阵的行与第二个矩阵的列组合起来——与常规乘法不同。仅当第一个矩阵的列数与第二个矩阵的行数匹配时,两个矩阵才能相乘。
要点
矩阵乘法是不可交换的——A×B通常不等于B×A,甚至可能没有定义一个阶。
A matrix only has an inverse if it's square and its determinant is nonzero; a zero determinant means the matrix is "singular" and can't be inverted.
将矩阵乘以单位矩阵使其保持不变——相当于将数字乘以 1 的矩阵。
2×2 矩阵 [[a,b],[c,d]] 的行列式是 ad − bc — 一个表明矩阵是否可逆的数字。
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2×2 行列式和逆公式
示例:两个 2×2 矩阵相乘
当矩阵运算未定义时
要避免的常见错误
相关计算器
常见问题解答
2×2 行列式和逆公式
det([[a,b],[c,d]]) = ad − bc
逆 = (1/det) × [[d,−b],[−c,a]]
如果 ad − bc 等于 0,则矩阵没有逆矩阵 - 除以行列式 0 是未定义的,就像数字除以 0 一样。
示例:两个 2×2 矩阵相乘
A = [[1,2],[3,4]] 且 B = [[5,6],[7,8]]:
A × B = [[1×5+2×7, 1×6+2×8], [3×5+4×7, 3×6+4×8]] = [[19,22],[43,50]]
B × A = [[5×1+6×3, 5×2+6×4], [7×1+8×3, 7×2+8×4]] = [[23,34],[31,46]]
A × B 和 B × A 落在完全不同的矩阵上——具体证明矩阵乘法并不像普通数字乘法那样进行交换。
当矩阵运算未定义时
手术
要求
加法/减法两个矩阵必须具有相同的维度
乘法(A × B)A 的列数必须等于 B 的行数
逆矩阵必须是具有非零行列式的方阵
要避免的常见错误
假设 A × B 等于 B × A,就像普通数字一样——阶数会改变结果,有时甚至只定义一个阶数。
尝试对不同维度的矩阵进行加法或减法 - 两个矩阵都需要相同的行数和列数。
尝试对非方阵或行列式为 0 的矩阵求逆 — 这两种情况都没有有效的逆矩阵。
混淆转置(翻转行和列)与逆运算(撤销乘法的完全不同的操作)——它们解决不同的问题。
相关计算器
二次公式计算器 — 求解矩阵也可以表示为系统的方程。
科学计算器 — 处理每个矩阵条目后面的单独算术。
统计计算器 — 分析经常用于存储的表格数据矩阵的类型。
基本计算器 — 手动仔细检查各个乘法和加法步骤。