初等矩陣英文解釋翻譯、初等矩陣的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 elementary matrix
分詞翻譯:
初的英語翻譯:
at the beginning of; early; elementary; first; original
【醫】 arch-; arche-; prot-; proto-
等的英語翻譯:
class; grade; rank; wait; when
【機】 iso-
矩陣的英語翻譯:
matrix
【計】 matrix
【化】 matrix
【經】 matrices; matrix
專業解析
在漢英詞典框架下,"初等矩陣"對應的英文術語為elementary matrix,指通過單位矩陣進行一次初等行變換或列變換得到的方陣。這類矩陣在矩陣運算和線性方程組求解中具有核心作用,其定義和性質如下:
1.定義與類型
初等矩陣分為三類:
- 行交換矩陣:交換單位矩陣的兩行,例如交換第$i$行和第$j$行的矩陣表示為:
$$
E_{ij} = I - e_ie_i^T - e_je_j^T + e_ie_j^T + e_je_i^T
$$
- 行縮放矩陣:将單位矩陣某一行乘以非零标量$k$,例如第$i$行縮放為$k$的矩陣:
$$
E_i(k) = I + (k-1)e_ie_i^T
$$
- 行替換矩陣:将某一行加上另一行的$k$倍,例如第$j$行加上第$i$行的$k$倍:
$$
E_{ij}(k) = I + ke_je_i^T
$$
2.核心性質
初等矩陣均為可逆矩陣,其逆矩陣仍為同類型的初等矩陣。例如:
- 行交換矩陣的逆為其自身($E{ij}^{-1}=E{ij}$);
- 行縮放矩陣的逆為$E_i(1/k)$;
- 行替換矩陣的逆為$E_{ij}(-k)$。
3.應用場景
初等矩陣是高斯消元法的基礎工具,可用于将任意矩陣分解為初等矩陣的乘積(如$A = E_1E_2cdots E_n$),這一特性在計算行列式、求逆矩陣及解線性方程組時廣泛應用。
參考來源:定義與公式參考自《線性代數及其應用》(David C. Lay著)及MIT OpenCourseWare線性代數課程講義。
網絡擴展解釋
初等矩陣是線性代數中的核心概念,其定義和性質如下:
一、定義
初等矩陣是指通過對單位矩陣進行一次初等行變換或初等列變換得到的方陣。它對應着矩陣的三種基本行/列操作。
二、三種類型及對應矩陣形式
-
交換兩行(列)
- 示例:交換單位矩陣的第1行和第2行
$$
begin{pmatrix}
0 & 1 & 0
1 & 0 & 0
0 & 0 & 1
end{pmatrix}
$$
-
某行(列)乘以非零常數
- 示例:将單位矩陣第3行乘以$k$
$$
begin{pmatrix}
1 & 0 & 0
0 & 1 & 0
0 & 0 & k
end{pmatrix}
$$
-
某行(列)加上另一行(列)的倍數
- 示例:第2行加上第1行的$c$倍
$$
begin{pmatrix}
1 & 0 & 0
c & 1 & 0
0 & 0 & 1
end{pmatrix}
$$
三、重要性質
-
可逆性
所有初等矩陣均可逆,且其逆矩陣仍是初等矩陣:
- 交換行的逆矩陣是自身
- 數乘行的逆矩陣将$k$改為$1/k$
- 行加法的逆矩陣将$c$改為$-c$
-
變換作用
- 左乘初等矩陣:對目标矩陣實施對應的行變換
- 右乘初等矩陣:對目标矩陣實施對應的列變換
-
矩陣分解
任何可逆矩陣都可表示為若幹初等矩陣的乘積,這是求逆矩陣的理論基礎。
四、應用場景
- 矩陣求逆:通過初等行變換将$(A|I)$化為$(I|A^{-1})$
- 解線性方程組:對應高斯消元法的矩陣表達
- 計算行列式:初等變換改變行列式值的規律
- 矩陣等價标準形:任何矩陣可通過初等變換化為标準形
初等矩陣将抽象的線性變換具象化為可操作的矩陣乘法,是理解矩陣運算本質的重要工具。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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