矩阵的概念与运算 · 沉浸式数学故事
一张表乘一张表
出库单按订单排成行、按品类排成列,再接上一列单价。行乘列,正是成批金额计算的语法。
仓储出库 · 成批数据
三张订单、四种商品,自然排成三行四列。
数量表 A 的第 i 行属于第 i 张订单,第 j 列属于第 j 种商品。矩阵把同结构的数据放进一个长方形。
A=(aᵢⱼ)ₘ×ₙ行列位置决定元素含义。
接上单价列
一行数量,要和整列单价逐项配对。
单价列 p 有四个分量。第一张订单总额等于第一行与单价列对应元素相乘后求和。
cᵢ=Σⱼ aᵢⱼpⱼ这就是“行乘列”。
为什么形状要接上
左表的列数,必须等于右表的行数。
A 为 m×n,B 为 n×p,内部的 n 保证每个行向量能与每个列向量配对,结果 C 为 m×p。
(m×n)(n×p)=(m×p)内部维数相等才能相乘,外部维数决定结果形状。
顺序不能乱
AB 能算,BA 未必能算也未必相等。
矩阵乘法一般不满足交换律,因为交换后行列的语义和配对方式都改变。
AB≠BA(一般情形)但满足结合律与分配律。
一次算完
每一行都与每一列会面,整批结果同时出现。
数量矩阵乘单价列,三张订单金额一次得到;若再接成本转换矩阵,也可继续按形状组合。
C=AB矩阵乘法把重复的线性组合压缩成一次运算。
尾声 · 带着方法进课堂
故事落幕,判断才刚开始。
把这一课的条件、公式与易错点带进最后一次判断。
矩阵 A 为 2×3,B 为 3×4,则 AB 的形状是?
先作判断,再核对理由。