Определение. Если квадратная матрица и для неё , то её называют симметрической.
Очевидно, что элементы, симметричные относительно главной диагонали, равны: .
Определение. Суммой матриц и одинаковой размерности назовём матрицу , элементы которой равны сумме соответствующих элементов и :
Определение. Назовём произведением матрицы на число матрицу той же размерности, элементы которой .
Так как операции сложение матриц и умножение матриц на число сводятся к обычному сложению и умножению чисел, то нетрудно проверить, что эти операции обладают следующими свойствами:
1) (коммутативность сложения),
2) (ассоциативность сложения),
3) , где нулевая матрица той же размерности, что и матрица
4) (ассоциативность относительно числового множителя)
5) (дистрибутивность сложения)
6) (дистрибутивность относительно числового множителя
7) , .
ОпределениеМатрица называется противоположной матрицей для матрицы .
С помощью противоположной матрицы можно ввести действие вычитание матриц:
Определение. Произведением матрицы размерности на матрицу размерности назовём матрицу , элементы которой равны:
(2.2)
В итоге произведения матрицы на матрицу получается матрица, число строк которой совпадает с числом строк матрицы , а число столбцов равно числу столбцов матрицы .
Замечание 1. Из определения произведения матриц следует, что оно имеет смысл лишь в том случае, когда число столбцов в первом множителе равно числу строк во втором множителе.
Замечание 2. Произведение матриц, вообще говоря, некоммутативно, т.е. в общем случае
Покажем на примере, что даже в том случае, когда возможно умножение матрицы на матрицу , произведение на может не равнятся произведению на .
Пример 1. Пусть = = , тогда
= =
= = =
Очевидно. что .
Операция умножение матриц обладает следующими свойствами, вытекающими из определений операций с матрицами:
1) (ассоциативность),
2) , (дистрибутивность),
3) (ассоциативность относительно числового множителя),
4) , где единичная матрица, того же порядка что и квадратная матрица ,
5) , где нулевая матрица, того же порядка что и квадратная матрица .
2. Теория определителей (детерминантов), матриц и систем линейных алгебраических уравнений является составной частью линейной алгебры – математической дисциплины, имеющей широкое применение в решении и исследовании многих теоретических и практических вопросов
Определение. Назовём прямоугольную таблицу чисел, состоящую из строк и столбцов, матрицей размерности , которая обозначается: