線性代數(shù)是用來描述狀態(tài)和變化的,而矩陣是存儲狀態(tài)和變化的信息的媒介,可以分為狀態(tài)(靜態(tài))和變化(動態(tài))信息來看待。描述一個事物的狀態(tài)需要在一個選好的坐標(biāo)系(什么樣的向量空間)中進(jìn)行,所以矩陣所包含的信息從來都是成對出現(xiàn)(坐標(biāo)值和坐標(biāo)系)。而基就是坐標(biāo)系的信息,可以將其拆分出來。
當(dāng)把矩陣以動態(tài)信息來看待時(shí),其信息的側(cè)重點(diǎn)在于變化二字。這時(shí)的矩陣可以看做是一個方程。通過矩陣內(nèi)所描述的變化規(guī)則從一個狀態(tài)變換到另一個狀態(tài)。變換可以理解為事物本身的變化,也可以理解為坐標(biāo)系的變化。
矩陣的基本定義:
矩陣:有m*n個數(shù)排成m行n列的數(shù)表成為m行n列矩陣,簡稱m x n矩陣,記為A。
負(fù)矩陣:-A稱為矩陣A的負(fù)矩陣
行矩陣:只有一行的矩陣稱為行矩陣,又稱為行向量;A=(a1 a2 ...an)
列矩陣:只有一列的矩陣稱為列矩陣,又稱為列向量;
同型矩陣:兩個矩陣行數(shù)列數(shù)均相等,稱他們?yōu)橥途仃?
相等: 若兩個矩陣是同型矩陣,且它們的對應(yīng)元素相等,成這兩個矩陣相等。
零矩陣:元素都是零的矩陣。注意:不同型的零矩陣是不同的。
系數(shù)矩陣:線性方程組的系數(shù)構(gòu)成的矩陣稱為系數(shù)矩陣。
方陣:當(dāng)矩陣的行數(shù)與列數(shù)相等的時(shí)候,稱之為方陣
奇異矩陣:對應(yīng)的行列式等于0的方陣。即當(dāng)|A| = 0時(shí)。
非奇異矩陣:對應(yīng)的行列式不等于0的方陣。即|A|≠0時(shí)。
數(shù)量矩陣:如果一個矩陣的對角線元素全部相同,其余元素都是0,這個矩陣叫數(shù)量矩陣,又叫純量矩陣。
對角矩陣:簡稱對角陣(默認(rèn)為正對角陣)。是一個主對角線之外的元素皆為 0 的矩陣。對角線上元素可以為 0 或其它值。記為 A = diag(λ1,λ2,..,λn) ;分為正對角陣和反對角陣。
對稱矩陣:是元素以主對角線為對稱軸對應(yīng)相等的矩陣對陣矩陣定義為:A=AT(A的轉(zhuǎn)置),對稱矩陣的元素A(i,j)=A(j,i).