矩阵的加法与数量乘法

做如下的标记:

$$ M_{s\times n} (\mathcal K) := \{ \text{数域}\mathcal K \text{上} s \times n \text{矩阵} \} $$

两个矩阵相等$\Leftrightarrow$行数相等、列数相等、对应的元素相等

定义矩阵的加法:

$$ \left( \begin{matrix} a_{11} & \cdots & a_{1n} \\ \cdots & \cdots & \cdots \\ a_{s1} & \cdots & a_{sn} \\ \end{matrix} \right) + \left( \begin{matrix} b_{11} & \cdots & b_{1n} \\ \cdots & \cdots & \cdots \\ b_{s1} & \cdots & b_{sn} \\ \end{matrix} \right) := \left( \begin{matrix} a_{11} + b_{11} & \cdots & a_{1n} + b_{1n}\\ \cdots & \cdots & \cdots \\ a_{s1} + b_{s1} & \cdots & a_{sn} + b_{sn} \\ \end{matrix} \right) $$

矩阵的数量乘法:

$$ k \left( \begin{matrix} a_{11} & \cdots & a_{1n} \\ \cdots & \cdots & \cdots \\ a_{s1} & \cdots & a_{sn} \\ \end{matrix} \right) := \left( \begin{matrix} ka_{11} & \cdots & ka_{1n} \\ \cdots & \cdots & \cdots \\ ka_{s1} & \cdots & ka_{sn} \\ \end{matrix} \right) $$

元素全为零的矩阵称为零矩阵,记为$0$。

易验证,$M_{s\times n} (\mathcal K)$是数域$\mathcal K$上的一个线性空间。

定义矩阵的乘法:

$$ A {s\times n} B{n \times m} = \left( \begin{matrix} a_{11} & \cdots & a_{1n} \\ \cdots & \cdots & \cdots \\ a_{s1} & \cdots & a_{sn} \\ \end{matrix} \right)

\left( \begin{matrix} b_{11} & \cdots & b_{1m} \\ \cdots & \cdots & \cdots \\ b_{n1} & \cdots & b_{nm} \\ \end{matrix} \right) := \left( \begin{matrix} a_{11}b_{11} + \cdots + a_{1n} b_{n1} & \cdots & a_{11}b_{1m} + \cdots + a_{1n} b_{nm} \\ \cdots & \cdots & \cdots \\ a_{s1}b_{11} + \cdots + a_{sn} b_{n1} & \cdots & a_{s1}b_{1m} + \cdots + a_{sn} b_{nm} \\ \end{matrix} \right) $$

矩阵的乘法不满足交换律

矩阵的乘法满足的运算法则: