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[行列]2. 行列の和と差の計算

行列

はじめに

前回の記事は行列の入り口として、” 行列と主な行列とその意味 ”について

今回は行列の計算、和&差。

積については

ちなみに行列の商については存在しない(前回の記事内の”逆行列”を参照)

行列の和と差

行列計算における和と差とされる計算 X=A ± B は、それぞれの成分を足し算、引き算するのみ。

対応する成分同士の計算であるため、ABの行数&列数は同じでなければならない。

\( \small{A = \left ( \begin{array}{cccc}
a_{11} & a_{12} & \ldots & a_{1n} \\
a_{21} & a_{22} & \ldots & a_{2n} \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
a_{m1} & a_{m2} & \ldots & a_{mn}
\end{array} \right ) } \) 、 \( \small{ B = \left ( \begin{array}{cccc}
b_{11} & b_{12} & \ldots & b_{1n} \\
b_{21} & b_{22} & \ldots & b_{2n} \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
b_{m1} & b_{m2} & \ldots & b_{mn}
\end{array} \right ) } \)

とすれば、行列の和と差 A±B

\( \begin{align}
\small{A±B} &=\small{ \left ( \begin{array}{cccc}
a_{11} & a_{12} & \ldots & a_{1n} \\
a_{21} & a_{22} & \ldots & a_{2n} \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
a_{m1} & a_{m2} & \ldots & a_{mn}
\end{array} \right ) ± \left ( \begin{array}{cccc}
b_{11} & b_{12} & \ldots & b_{1n} \\
b_{21} & b_{22} & \ldots & b_{2n} \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
b_{m1} & b_{m2} & \ldots & b_{mn}
\end{array} \right ) } \\[8pt]
&=\small{\left ( \begin{array}{cccc}
a_{11}± b_{11}& a_{12}± b_{12} & \ldots & a_{1n} ± b_{1n} \\
a_{21}± b_{21} & a_{22}± b_{22} & \ldots & a_{2n}± b_{2n} \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
a_{m1}± b_{m1} & a_{m2}± b_{m2} & \ldots & a_{mn} ± b_{mn}
\end{array} \right ) } \end{align} \)

行列の和と差の計算則

以下の性質があるが、成分単位でみれば当然なので簡単に。。

  • A + BB + A
  • AB = – B + A
  • (A + B) + CA + (B + C)

定数倍(スカラー倍)も成立

  • α (A + B)= αA + αB
  • (α + β) A = αA + βA

(α、β:スカラー量)

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