矩阵的概念 沪教版课件
《矩阵概念简易入门》课件
![《矩阵概念简易入门》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/4694cf04777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9f9c.png)
矩阵在未来的发展趋势与展望
矩阵在计算机科学 中的应用将更加广 泛,如机器学习、 图像处理等领域
矩阵理论将在数学、 物理等基础学科中 发挥更加重要的作 用
矩阵计算方法将更 加高效,如并行计 算、分布式计算等
矩阵理论将与其他 学科交叉融合,如 量子计算、生物信 息学等
THANKS
汇报人:
Part Four
矩阵的分解与变换
矩阵的LU分解
LU分解:将矩阵分解为下三角矩阵L和上三角矩阵U 应用:求解线性方程组、数值计算、矩阵分析等 特点:LU分解是唯一分解,且分解后的矩阵L和U都是稀疏矩阵 计算方法:高斯消去法、追赶法等
矩阵的QR分解
QR分解:将矩 阵分解为正交 矩阵Q和上三
矩阵的正则化方法
正则化方法:将矩 阵中的元素进行规 范化处理,使其满 足一定的约束条件
目的:提高矩阵的 稳定性和准确性, 避免过拟合和欠拟 合
正则化方法包括: L1正则化、L2正则 化、Elastic Net 正则化等
正则化方法的应用: 在机器学习、深度 学习等领域广泛应 用,如SVM、神 经网络等模型中
矩阵概念简易入门
,
汇报人:
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 矩 阵 的 应 用 场 景 05 矩 阵 的 优 化 方 法 07 总 结 与 展 望
02 矩 阵 的 定 义 与 性 质 04 矩 阵 的 分 解 与 变 换 06 矩 阵 在 机 器 学 习 中 的 应 用
Part One
角矩阵R
正交矩阵Q: 满足Q^TQ=I, 其中I为单位矩
阵
上三角矩阵R: 主对角线以上 的元素均为0
QR分解的应用: 求解线性方程 组、最小二乘 法、特征值分
数学9.1矩阵的概念教案沪教版高中二级第一学期
![数学9.1矩阵的概念教案沪教版高中二级第一学期](https://img.taocdn.com/s3/m/8de44c1f5901020207409c61.png)
2.特殊形式矩阵:
(1)n阶方阵:在矩阵 中,当 时, 称为 阶方阵
(2)行矩阵:只有一行的矩阵 叫做行矩阵
列矩阵:只有一列的矩阵
叫做列矩阵
(3)零矩阵:元素都是零的矩阵称作零矩阵
3.相等矩阵:对应位置上的元素相等的矩阵称作零矩阵
4.常用特殊矩阵:
(1)对角矩阵:
课题
2.1矩阵的概念
时间
教学目的
学习矩阵相关的概念
重点难点
1.矩阵概念;2特殊矩阵
时间
分配
教学过程
教学方法
教学手段
30ˊ
一、导言
矩阵是从实际问题的计算中抽象出来的一个数学概念,是数学研究中常用的工具,它不仅在数学中的地位十分重要,而且在工程技术各领域中也有着广泛的应用。
二、新授
1.矩阵定义:由 个数排成的 行 列的表
(2)数量矩阵:
讲授法Biblioteka 板演时间分配教学过程
教学方法
教学手段
(3)单位矩阵:
(4)三角矩阵:
称作上三角矩阵(
称作下三角矩阵。
四、小结:本节主要介绍敌阵概念和矩阵的特殊形式和特殊矩阵,要求掌握这些内容。
课后记事
注意矩阵与行列式从形式上的区别。
21矩阵的概念22矩阵的运算精品PPT课件
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ka21 ta21
ka12 ta12
ka22 ta22
ka1n ta1n ka2n ta2n
kam1 tam1 kam2 tam2 kamn tamn
ka11
ka21
ka12
ka22
ka1n ta11
ka2n
ta21
ta12
ta22
ta1n
• (aij)m×n
• 特别地 当m=n时,
a11
A
a21
a12
a22
a1n a2n
an1 an2 ann
当m=1时, A a11 a12 a1n
a11
当n=1时,
A
a21
am1
称为n阶方阵 称为行矩阵
称为列矩阵
当m=n=1时,A a11 可视为普通数 a1来1 处理
ka11
kA
ka21
kam1
ka12 ka22
kam2
ka1n
ka2n
kaij
kamn
例如
A
3 2
2 1
0 1
则
2A
6 4
4 2
0 2
• 数乘的性质:
设A、B、O均为m×n矩阵,k、t为常数, 则
(1) k(A+B)=kA+kB (2) (k+t)A=kA+tA (3) (kt)A=k(tA)=t(kA) (4) 1A=A (5) 0A=O (6) 若k≠0, A≠O,则 kA≠O
ai1
am1
a12
ai 2
am2
a1s
ais
b11 b21
ams
bs1
《矩阵概念简易入门》课件
![《矩阵概念简易入门》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/fdbc2c8fab00b52acfc789eb172ded630b1c98ed.png)
详细描述
矩阵的加法是将两个矩阵的对应元素相加,数乘则是将矩阵 中的每个元素乘以一个常数。此外,矩阵还可以进行乘法运 算,但要求第一个矩阵的列数等于第二个矩阵的行数。
特殊类型的矩阵
总结词
特殊类型的矩阵包括零矩阵、单位矩阵、对称矩阵等。
系数矩阵
线性方程组中的系数和常数项可以组 合成一个系数矩阵,通过对方程组进 行初等行变换,可以化简系数矩阵, 从而求得方程组的解。
在向量空间中的应用
向量空间
矩阵可以表示向量空间中的线性 变换,通过矩阵的乘法运算,可 以实现向量的线性组合、缩放、 旋转等操作。
特征值与特征向量
矩阵的特征值和特征向量在向量 空间中具有重要应用,它们可以 描述矩阵对向量空间的变换性质 ,以及向量在变换下的表现。
《矩阵概念简易入门》ppt课件
目录
• 矩阵的定义与性质 • 矩阵的运算 • 矩阵的逆与行列式 • 矩阵的应用 • 总结与展望
01
矩阵的定义与性质
矩阵的定义
总结词
矩阵是一个由数字组成的矩形阵列,通常用于表示二维数据。
详细描述
矩阵是一个由行和列组成的二维表格,其中每个元素由行索引和列索引唯一确 定。矩阵可以用于表示各种数据结构,如线性方程组的系数矩阵、概率分布等 。
03
矩阵的逆与行列式
矩阵的逆
01
02
03
逆矩阵的定义
如果一个矩阵A存在一个 逆矩阵A^(-1),使得A * A^(-1) = I(单位矩阵) ,则称A为可逆矩阵。
逆矩阵的性质
逆矩阵是唯一的,且逆矩 阵与原矩阵的乘积等于单 位矩阵。
逆矩阵的计算方法
通过高斯消元法或LU分解 等数值方法求解。
第一章(第一二节)矩阵的概念及基本运算PPT课件
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没有得到老一辈数学家们的重视。如:他曾五次将一篇
代 “五次方程不能由公式给出其解”的论文寄给在格廷根的
高斯,但都没有得到回音。由于他的不断出外求学,致使
数 经济状况十分糟糕,最后只得回到自己的故乡—挪威。没
过多久,他就在忧郁中结束了自己年仅27岁的短暂生命。
就在他死后的第三天,他的朋友通知他,他已被柏林大学
代 们称之为维是 m×n 的矩阵,简称为 m×n 矩阵,简记为
。其表[ a示ij ]形m 式n (通式)为:
数
a11 a12 a1n
a
21
a 22
a2n
a m1 a m 2 a mn 7
一、矩阵的定义
a11 a12 a1n
a
21
a 22
a2n
线
a m1 a m 2 a mn
线 们满足
(1)m = p 且n = q;
性 (2)aij=bij,其中i=1,2,…,m;j=1,2,…,n。
代
则称A与B相等,记为A=B。
数
即: A 与B 两个矩阵的维和相对应的
元均一一对应相等。
24
二、矩阵的和
定义 设A=[aij]m×n ,B=[bij]m×n ,令C= [aij+ bij]m×n , 称矩
22 35 31 21
14 61 14 45
数
49 55 45 62
5
6
59
67
a21=2; a22=12; a23=24; a31=3; a32=11; a33=27。
9
试问: 6 3 1
332
B= 8 4 3 C= 4 7 分别是否为矩阵?
线
952
3 6 1 为什么?
上海高二数学矩阵精讲
![上海高二数学矩阵精讲](https://img.taocdn.com/s3/m/aea4fbbd69dc5022aaea006e.png)
上海高二矩阵精讲矩阵的概念1、上述形如13⎛⎫ ⎪⎝⎭、512128363836232128⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭、2332441m n ⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪-⎝⎭、2313242414m n ⎛⎫⎪- ⎪ ⎪-⎝⎭这样的矩形数表叫做矩阵。
2、在矩阵中,水平方向排列的数组成的向量()12,,n a a a ⋅⋅⋅称为行向量;垂直方向排列的数组成的向量12n b b b ⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⋅⋅⋅ ⎪⎝⎭称为列向量;由m 个行向量与n 个列向量组成的矩阵称为m n ⨯阶矩阵,m n ⨯阶矩阵可记做m n A ⨯,如矩阵13⎛⎫ ⎪⎝⎭为21⨯阶矩阵,可记做21A ⨯;矩阵512128363836232128⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭为33⨯阶矩阵,可记做33A ⨯。
有时矩阵也可用A 、B 等字母表示。
3、矩阵中的每一个数叫做矩阵的元素,在一个m n ⨯阶矩阵m n A ⨯中的第i (i m ≤)行第j (j n ≤)列数可用字母ij a 表示,如矩阵512128363836232128⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭第3行第2个数为3221a =。
4、当一个矩阵中所有元素均为0时,我们称这个矩阵为零矩阵。
如000000⎛⎫⎪⎝⎭为一个23⨯阶零矩阵。
5、当一个矩阵的行数与列数相等时,这个矩阵称为方矩阵,简称方阵,一个方阵有n 行(列),可称此方阵为n阶方阵,如矩阵512128363836232128⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭、2332441m n ⎛⎫⎪- ⎪ ⎪-⎝⎭均为三阶方阵。
在一个n 阶方阵中,从左上角到右下角所有元素组成对角线,如果其对角线的元素均为1,其余元素均为零的方阵,叫做单位矩阵。
如矩阵1001⎛⎫⎪⎝⎭为2阶单位矩阵,矩阵100010001⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭为3阶单位矩阵。
6、如果矩阵A 与矩阵B 的行数和列数分别相等,那么A 与B 叫做同阶矩阵;如果矩阵A 与矩阵B 是同阶矩阵,当且仅当它们对应位置的元素都相等时,那么矩阵A 与矩阵B 叫做相等的矩阵,记为A B =。
沪教版(上海)高二上学期数学 9.1-9.2矩阵的概念 矩阵的运算 课件(共38张ppt)
![沪教版(上海)高二上学期数学 9.1-9.2矩阵的概念 矩阵的运算 课件(共38张ppt)](https://img.taocdn.com/s3/m/806749795901020207409cfa.png)
1 矩阵的定义
由 个数 排成的 行 列的数表
称为一个 行 列矩阵或
矩阵. 记为 或
称为矩阵的第i行j列的元素.
元素为实数的称为实矩阵, 元素为复数的称为复矩阵.
2. 几种特殊矩阵
零矩阵: 元素全为零的 矩阵,记为:O或 行矩阵: 只有一行的矩阵。
列矩阵: 只有一列的矩阵。
方阵: 行数列数皆相等的矩阵。 上三角方阵:
非零元素只可能在主对角线及其上方。
下三角方阵: 非零元素只可能在主对角线及其下方. 对角方阵:
数量矩阵: 单位方阵: 主对角线上全为1的对角方阵.
3. 矩阵的运算
同型矩阵: 行数和列数均相等的矩阵.
矩阵相等: 如果两个矩阵 阵,且各对应元素也相同,即
是同型矩
三. 矩阵方程及其求解方法
矩阵方程
解
例8
注:此题若不先化简给出的矩阵方程,而直接求
以及 及
,再求
及
就麻烦多了. 因此,在求解矩阵方程时,一定要注
意先化简方程.
例9
回章目录
第二章 自测题
一、填空题(8分/题)
1) 为3阶方阵,已知
则
.
3) 已知 则
二. 证明题 (26分)
自测题答案
一. 1) 3, 1/3, 9, 3) 0;
一个
矩阵,称为 的转置矩阵,记作
转置矩阵的运算性质
对称阵: 设 为 阶方阵,如果满足
,即.
则 称为对称阵.
反对称阵: 伴随方阵: 设 是行列式
中元素 的代数
余子式,称方阵 为方阵 的伴随方阵.
4. 方阵的行列式
由 阶方阵 的各元素按原位置排列构成的 行列式,叫做方阵 的行列式,记作 或 运算性质
矩阵教学课件
![矩阵教学课件](https://img.taocdn.com/s3/m/b9d10470bc64783e0912a21614791711cc79799d.png)
例如:
13 2
6 2
5 2
是一个3 阶方阵.
2 2 2
(2) 只有一行的矩阵 A a1,a2 ,,an ,称为行矩阵(或行向量).
(3) 只有一列的矩阵
a1
B
a2
,
an
称为列矩阵(或列向量).
第二章 矩阵
§1 矩阵的概念
(4) 元素全为零的矩阵称为零矩阵, 记作O.
注意:不同阶数的零矩阵是不相等的.
例8: 设列矩阵X = (x1 x2 ···xn)T, 满足XTX = 1, E为n 阶单位 矩阵, H = E – 2XXT, 证明: H为对称矩阵, 且HHT = E.
证明: 自学 (见P49)
第二章 矩阵
§2 矩阵的运算
五、方阵的行列式 定义:由n阶方阵A的元素所构成的行列式(各元素的位
置不变),称为方阵A的行列式,记作|A| 或det A. 例
第二章 矩阵
§1 矩阵的概念 §2 矩阵的运算 §3 逆矩阵 §4 分块矩阵 §5 矩阵的初等变换 §6 矩阵的秩
第二章 矩阵
§1 矩阵的概念
一、矩阵的定义 定义: 由m×n个数aij (i = 1,2, ∙ ∙ ∙, m ; j = 1,2, ∙ ∙ ∙, n) 排
成的m行n列的数表
称为m行n列矩阵,简称m×n矩阵.
y1 a11x1 a12 x2 a1n xn ,
y2 a21x1 a22 x2 a2n xn ,
ym am1 x1 am2 x2 amn xn .
表示一个从变量x1、x2、…xn到变量y1、y2、…ym的线性变换,
其中aij为常数。
第二章 矩阵
§1 矩阵的概念
,
x
矩阵PPT课件
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.
am1 am1 amn
第21页/共179页
2、数乘矩阵的运算规律
(设 为A、矩B阵, m为数)n
,
1 A A;
2 A A A; A B A B.
31A A.
4若kA O,则k 0或A O.
矩阵相加与数乘矩阵合起来,统称为矩阵的线 性运算.
第22页/共179页
例1 已知矩阵
第16页/共179页
思考题解答
矩阵与行列式有本质的区别,行列式是一个 算式,一个数字行列式经过计算可求得其值,而 矩阵仅仅是一个数表,它的行数和列数可以不同.
第17页/共179页
§2.2 矩阵的运算
一、矩阵的加法
1、定义
设有两个m 矩n阵 A aij 那, B么矩b阵ij ,
A与 的B和记作 A,规B定为
3 6 8 3 2 1 12 1 3 8 5 9 13 11 4 1 6 9 5 0 4 7 4 4. 3 3 6 2 8 1 6 8 9
第19页/共179页
2、 矩阵加法的运算规律
1 A B B A;
2 A B C A B C .
3 A O O A A.
是一个m 矩n阵 C , 其cij 中
cij
a bi1 1 j
ai b2 2 j
aisbsj
s
aik bkj
k 1
i 1,2,m; j 1,2,,n,
并把此乘积记作 C AB .
第25页/共179页
例3 C 2
1
4 2
222 3
4
622
16 8
?
32 16 22
B 18 6,
1 4
AT
2
5 ;
沪教版(上海)高二数学上册9.1矩阵的概念_课件
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【自主解答】 设甲、乙两个矿区分别向 A,B,C 三个 城市的送煤量组成行向量 α,β,则
α=100 200 150,β=150 150 300. 故甲、乙两个矿区向 A,B,C 三个城市的送煤量用矩阵 表示为
100 150
200 150
135000.
矩阵的相等
对于两个矩阵A、B的行数与列数分别相等, 且对应位置上的元素也分别相等时,A和B才相等, 记作A B.
小结:
1.矩阵的概念,零矩阵,行矩阵,列矩阵; 2.矩阵的表示; 3.相等的矩阵; 4.用矩阵表示实际生活中的问题 ,数学问 题。
1.已知 A=12
3 4
5 6
78,则矩阵 A 是一个________行
________列矩阵,a24=________。
【解析】 根据矩阵定义知 A 为一个二行四列矩阵,a24
=8。 【答案】 二 四 8
2.在二阶矩阵13 24中,第二行、第一列的数是_______。 【解析】 a21=3。
【答案】 3
3.下列为列矩阵的有________(只填正确答案的序号)。
①[0 0];②00;③aa1211;④a11 a12;
⑤01
10;⑥-01;⑦2
0;⑧10
2 3
04。
【解析】 由列矩阵的定义知,②③⑥为列矩阵,故填
矩阵的概念
1.了解提出矩阵概念的一些实际背景;
2.掌握矩阵行、列、元素等概念,知道零 矩阵、矩阵的相等等相关知识;
3.会用矩阵表示一些简单的实际问题。
何为矩阵?
y P(1,3)
3
O
1
1 3
x
简记为13
某电视台举行的歌唱比赛,甲、乙两选手 初赛、复赛成绩如表:
矩阵(Matrix)PPT课件
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a11 a12
A
a21
a22
am1 am2
a1n x1 b1
a2n
,
x
x2
,
b
b2
amn xn bn
ai1x1 ai2 x2 ain xn bi
则方程组又可表示为 Ax b.
x1ai1 x2ai2 xnain bi
a11 a21
定义成
a11 a21
x1 x1
a12 x2 a22 x2
x1
a11
a21
x2
a12
a22
x1 1 x2 2
e2
(a12 , a22 )
2
1
y ( y1, y2 )
2
A和x的乘法实质给出了 向量y在A坐标系(β1Oβ2) 下的刻划方法。
e1
(a11,1a21 )
y y1e1 y2e2
ai1b1 j ai 2b2 j a b b 1j is sj
a a a i1 i2
b2 j is
注:A的列数和B的行数相等时 b,sj AB才有意义。
• 例3 设矩阵
1 0 1
A
1
1
3
,
求乘积 AB.
解
1 0
C
AB
1
1
0 3 4 B 1 2 1
3 1 1
B
a12
a22
a1n a2n
am1
am2
y (x1, x2, , xn )
c (b1,b2, ,bm)
amn nm
则方程组又可表示为 yB c.
矩阵向量乘法意义之二:为刻划向量提供了坐标系
根据矩阵乘法定义,m n 阶矩阵A与n维列向
矩阵的概念ppt-沪教版PPT优选课件
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x 2y 5 7y 7
x2y 5, y 1.
x 3,
y
1.
13
2 1
85
10
2 7
57
10
2 1
51
10
0 1
31
方程组 的解
12
如何用矩阵变换的方法解二元一次方程组?
1. 第1步,把二元一次方程组的系数和常数 写成一个增广矩阵;
(注意:方程要写成ax+by=c的形式。)
第2步,逐步变化矩阵,把增广矩阵变成
2020/10/18
18
谢谢您的聆听与观看
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读!为了方便学习和使用,本文档的内容可以在下载后随意修改,调整和打印。欢迎下载!
汇报人:XXX 日期:20XX年XX月XX日
的形式,则方程组的解就是
x
y
a, b.
10
0 1
ab
2020/10/18
13
2. 一般地,矩阵变换有三种: (1) 互换两行 (2) 用非零数乘或除某一行 (3) 某一行乘以一个数加到另一行上
2020/10/18
14
例3:《九章算术》中有一个问题:今有牛五羊二 直金十两,牛二羊五直金八两. 问牛羊各直金几何?
21
5
0
170
21
①÷5
0 1
20 21
1 0 34
21
0
1
20 21
答 : 每3头 4金牛 ,值 每2只 0金羊 。值
21
21
2020/10/18
16
用矩阵变换的方法解下列二元一次方程组:
2xy20