矩阵相乘怎么算?其实很简单!两个矩阵相乘,核心就是“前行乘后列,对应元素相乘再求和”。是不是有点懵?别担心,往下看,这篇笔记保姆级教学,让你轻松掌握矩阵乘法!我会用超级通俗易懂的语言,加上丰富的例子,让你彻底告别“矩阵杀手”的称号!无论你是正在苦战高数的学生,还是单纯对数学感兴趣的小伙伴,这篇笔记都适合你哦!
首先,我们要明确一点,不是所有矩阵都能相乘的!就像你和idol不可能在一起一样(开个玩笑啦~),矩阵相乘也有它的“门当户对”。只有当第一个矩阵的列数等于第二个矩阵的行数时,它们才能相乘。 比如,一个2×3的矩阵(2行3列)可以和一个3×4的矩阵(3行4列)相乘,但不能和一个4×2的矩阵相乘。记住这个关键点,别搞错了对象哦!
好了,现在我们假设有两个可以相乘的矩阵,分别叫做A和B。A矩阵是m x n的(m行n列),B矩阵是n x p的(n行p列)。注意啦,这里A的列数n和B的行数n必须相等!那么,它们相乘的结果,也就是C矩阵,将会是一个m x p的矩阵(m行p列)。
接下来就是见证奇迹的时刻!我们来算算C矩阵中的每一个元素。假设我们要计算C矩阵中第i行第j列的元素,记作C(i,j)。 这个元素的值,是由A矩阵的第i行和B矩阵的第j列共同决定的。
具体怎么算呢? 想象一下,你拿着A矩阵的第i行,像尺子一样,对准B矩阵的第j列。然后,将A的第i行中的第一个元素和B的第j列中的第一个元素相乘,将A的第i行中的第二个元素和B的第j列中的第二个元素相乘,以此类推,直到A的第i行中的最后一个元素和B的第j列中的最后一个元素相乘。最后,把所有这些乘积加起来,得到的结果就是C(i,j)的值!
是不是感觉有点抽象?没关系,我们来看个具体的例子!
假设:
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矩阵A = [ 1 2 ]
[ 3 4 ]
矩阵B = [ 5 6 ]
[ 7 8 ]
“`
现在我们要计算A x B的结果。
首先,A是2×2的矩阵,B也是2×2的矩阵,A的列数等于B的行数,所以它们可以相乘。结果矩阵C也是一个2×2的矩阵。
我们来计算C矩阵的每一个元素:
C(1,1): A的第一行 [ 1 2 ] 乘以 B的第一列 [ 5 7 ], 也就是 (1 x 5) + (2 x 7) = 5 + 14 = 19
C(1,2): A的第一行 [ 1 2 ] 乘以 B的第二列 [ 6 8 ], 也就是 (1 x 6) + (2 x 8) = 6 + 16 = 22
C(2,1): A的第二行 [ 3 4 ] 乘以 B的第一列 [ 5 7 ], 也就是 (3 x 5) + (4 x 7) = 15 + 28 = 43
C(2,2): A的第二行 [ 3 4 ] 乘以 B的第二列 [ 6 8 ], 也就是 (3 x 6) + (4 x 8) = 18 + 32 = 50
所以,最终的结果矩阵C为:
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矩阵C = [ 19 22 ]
[ 43 50 ]
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怎么样,是不是很简单! 就像玩拼图一样,把对应的数字“咔嚓”一下拼在一起,再加起来就好啦!
为了巩固一下,我们再来看一个稍微复杂一点的例子:
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矩阵A = [ 1 2 3 ]
[ 4 5 6 ]
矩阵B = [ 7 8 ]
[ 9 10 ]
[11 12 ]
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A是2×3的矩阵,B是3×2的矩阵,可以相乘,结果矩阵C是一个2×2的矩阵。
C(1,1) = (1 x 7) + (2 x 9) + (3 x 11) = 7 + 18 + 33 = 58
C(1,2) = (1 x 8) + (2 x 10) + (3 x 12) = 8 + 20 + 36 = 64
C(2,1) = (4 x 7) + (5 x 9) + (6 x 11) = 28 + 45 + 66 = 139
C(2,2) = (4 x 8) + (5 x 10) + (6 x 12) = 32 + 50 + 72 = 154
所以,结果矩阵C为:
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矩阵C = [ 58 64 ]
[139 154 ]
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相信通过这两个例子,你已经对矩阵乘法有了更清晰的 understanding 了吧! 记住“前行乘后列,对应元素相乘再求和”这个口诀,多练习几个例子,就能彻底掌握啦! 希望这篇笔记对你有帮助哦!
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