python:矩阵的基本运算

一、Python 矩阵基本运算

引入 numpy

import numpy as np
  1. python矩阵操作

1)使用 mat 函数创建一个 2X3矩阵

a = np.mat([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])

python:矩阵的基本运算
a.shape

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a.T

python:矩阵的基本运算

4)使用二维数组代替矩阵来进行矩阵运算

b = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])

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5) 加减法

a + b
a - b

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二、python矩阵乘法

1)使用二维数组创建两个矩阵A和B

A = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
B = A.T

2)一个矩阵的数乘,其实就是矩阵的每一个元素乘以该数

2 * A

python:矩阵的基本运算
np.dot(A, B)

python:矩阵的基本运算
np.dot( B, A)

python:矩阵的基本运算

4)再创建一个二维数组

C = np.array([[1, 2], [1, 3]])

5)验证矩阵乘法的结合性:( A B ) C = A ( B C ) (AB)C = A(BC)(AB)C=A(BC)

np.dot(np.dot(A, B), C)

python:矩阵的基本运算
np.dot(A, np.dot(B, C))

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三、python矩阵转置

1)A的转置

A.T

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四、python求方阵的迹

1)A的迹

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五、python求逆矩阵/伴随矩阵

逆矩阵的定义:

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。

1)创建一个方阵

A = np.array([[1, -2, 1], [0, 2, -1], [1, 1, -2]])

2)使用 linalg.det求得方阵的行列式

A_abs = np.linalg.det(A)

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3) 使用 linalg.inv 求得方阵A的逆矩阵

B = np.linalg.inv(A)

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4)利用公式求伴随矩阵:

A_bansui = B * A_abs

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1)创建两个方阵

E = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
F = np.array([[1, 2], [1, 3]])

2)使用 linalg.det 方法求得方阵E和方阵F的行列式

np.linalg.det(E)

python:矩阵的基本运算
np.linalg.det(F)

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七、python解多元一次方程

x+2y+z=72

x−y+3z=73

x+y+2z=18

1) 将未知数的系数写下来,排列成一个矩阵a

a = [[1, 2, 1], [2, -1, 3], [3, 1, 2]]
a = np.array(a)

2)常数项构成一个一维数组(向量)

b = [7, 7, 18]
b = np.array(b)

3)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

x = np.linalg.solve(a, b)

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4)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

np.dot(a, x)

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Original: https://blog.csdn.net/m0_47017197/article/details/126299993
Author: muyierfly
Title: python:矩阵的基本运算

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