python矩阵的基本运算

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了python矩阵的基本运算。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。


一、python矩阵操作

先引入numpy,以后的教程中,我们都引用为np作为简写

python矩阵的基本运算使用mat函数创建一个2X3矩阵
python矩阵的基本运算
python矩阵的基本运算
使用shape获取矩阵大小

python矩阵的基本运算
使用下标读取矩阵中的元素

python矩阵的基本运算
进行行业转换
python矩阵的基本运算
通常情况下,使用二维数组代替矩阵来进行矩阵运算,可见矩阵和数组基本上都可以
python矩阵的基本运算
python矩阵的基本运算
加减法同样
python矩阵的基本运算
当然列表是不能这么尽兴加减的

python矩阵的基本运算

二、python矩阵乘法

使用Python的numpy包进行矩阵的乘法运算

使用二位数组创建两个矩阵A和B

python矩阵的基本运算
矩阵的数乘,即矩阵的每一个元素乘以该数

python矩阵的基本运算
dot函数用于矩阵乘法,对于二维数组,它计算的是矩阵乘积,对于一维数组,它计算的是内积。注意交换矩阵的前后位置会导致不同的结果

python矩阵的基本运算
再建立一个二位数组
python矩阵的基本运算
验证矩阵乘法的结合性(AB)C=A(BC)
python矩阵的基本运算
python矩阵的基本运算
加法的分配性:(A+B)C=AC+BC,C(A+B)=CA+CB
python矩阵的基本运算数乘的结合性

python矩阵的基本运算
使用eye创建一个单位矩阵

一个矩阵python矩阵的基本运算
A乘以一个单位矩阵,还是它本身
python矩阵的基本运算

三、python矩阵转置

矩阵的转置很简单,就是将矩阵的行变为列,将列变为行
创建一个矩阵D,使用属性T得到矩阵D的转置矩阵E
python矩阵的基本运算
矩阵转置的基本性质:
python矩阵的基本运算
验证性质1:(A’)’=A

python矩阵的基本运算python矩阵的基本运算
验证性质2:(A±B)’=A’±B’:
创建两个尺寸相同的矩阵
python矩阵的基本运算
python矩阵的基本运算

验证性质3:(KA)’=KA’
python矩阵的基本运算
验证性质4:(A×B)’= B’×A’
python矩阵的基本运算

四、python求方阵的迹

方阵的迹就是主对角元素之和
创建一个方阵(方阵也就是行数等于列数的矩阵)

python矩阵的基本运算
用trace计算方阵的迹
python矩阵的基本运算.创建一个方阵F
python矩阵的基本运算
验证一下方阵的迹等于方阵的转置的迹python矩阵的基本运算
验证一下方阵的乘积的迹等于python矩阵的基本运算

五、python方阵的行列式计算方法

计算方阵的行列式,用到的是numpy模块的linalg.det方法
行列式的算法:这是二阶方阵行列式:
python矩阵的基本运算
行列式的算法:这是三阶行列式
python矩阵的基本运算

利用E,F进行行列的计算python矩阵的基本运算

使用det方法求得方阵E和方阵F的行列式
python矩阵的基本运算
python矩阵的基本运算

六、python求逆矩阵/伴随矩阵

设A是数域上的一个n阶方阵,若在相同数域上存在另一个n阶矩阵B,使得: AB=BA=E。 则我们称B是A的逆矩阵,而A则被称为可逆矩阵。当矩阵A的行列式|A|不等于0时才存在可逆矩阵。而伴随矩阵的定义:
python矩阵的基本运算
先来求一下矩阵的逆,先引入numpy
python矩阵的基本运算
创建一个方阵
python矩阵的基本运算
使用linalg.det求得方阵的行列式
python矩阵的基本运算
使用linalg.inv求得方阵A的逆矩阵python矩阵的基本运算
利用公式:python矩阵的基本运算

numpy的计算方法:
python矩阵的基本运算

七、 python解多元一次方程用python的

用python的numpy包中的linalg.solve()方法解多元一次方程
首先看一下我们要解的方程,将这个方程格式调整好,按照x-y-z-常数项的顺序排列
python矩阵的基本运算
将未知数的系数写下来,排列成一个矩阵
a={[1,2,1],
[2,-1,3],
[3,1,2]}
python矩阵的基本运算
常数项构成一个一维数组(向量)
python矩阵的基本运算使用linalg.solve方法解方程,参数a指的是系数矩阵,参数b指的是常数项矩阵:
python矩阵的基本运算
使用点乘的方法可以验证一下,系数乘以未知数可以得到常数项
python矩阵的基本运算文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-400083.html

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