例1.2.7 设求AB与BA .
解.AB=a1b1+a2b2+…+anbn,而.
例1.2.8 设,求AB.
解.此处A是矩阵,B是
矩阵,A的列数等于B的行数,故AB有意义,其积矩阵C应是
矩阵.据定义有
C=AB
.
例1.2.9 设,求AB,BA .
解.
,
.
由例1.2.9可见,一般说来, 矩阵的乘法是不可交换的,甚至像例1.2.7中那样,AB与BA是两个完全不同型的矩阵.从例1.2.8来看,更有甚之,即使AB是可乘的,但BA就根本无意义了.此外,例1.2.9的乘积BA=0,说明两个均非零的矩阵,其乘积可能等于零.
矩阵的乘法具有下列基本性质:
1.结合性 (AB)C=A(BC).
2.对加法的分配性 (A+B)C=AC+BC,C(A+B)=CA+CB .
3.对数乘的结合性 k(AB)=(kA)B =A(kB).
4.关于转置 .
我们仅给出4的证明.设A与B分别是m×n与n×p阶矩阵,则AB是m×p阶矩阵,而B’A’则为p×n与n×m阶矩阵.(AB)'中第i行第j列元素是AB中第j行第i列元素.据定义,它是
,
而B’A’中第i行第j列元素应是B’的第i行与A’的第j列对应元素乘积之和,即B的第i列与A的第j行对应元素乘积之和
,
由此可见(AB)’中与B’A’的第i行第j列元素对应相等,故(AB)’=B’A’.
在矩阵的乘法中,有一种矩阵起着特殊的作用,如同数的乘法中的1,我们称这种矩阵为单位矩阵.它是个方阵,除左上角到右下角的对角线(称为主对角线)上的元素均为1以外全都为0,即.
若A是m×n阶矩阵,则容易验证ImA=AIn=A.我们把ImA称为用m阶单位矩阵左乘以A,同理,AIn称为In右乘以A.上式可以简言之,任何矩阵左乘或右乘一个单位矩阵,其积仍为A.