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如何从“将第一行乘以 -3 加到第二行,乘以 -4 加到第三行”构造左乘矩阵?

要构造左乘矩阵,需将原矩阵的行视为抽象向量 r1,r2,r3r_1, r_2, r_3。根据指定的操作,将新行写为旧行的线性组合。这些线性组合的系数构成了操作矩阵的行。

适用条件

  • 操作作用于一个有 3 行的矩阵。
  • 操作是 R2←R2−3R1R_2 \leftarrow R_2 - 3R_1 和 R3←R3−4R1R_3 \leftarrow R_3 - 4R_1。

理解与推导

  1. 将原行记为 r1,r2,r3r_1, r_2, r_3。
  2. 应用第一个操作:新的第二行是 −3r1+r2-3r_1 + r_2。
  3. 应用第二个操作:新的第三行是 −4r1+r3-4r_1 + r_3。
  4. 第一行保持不变:r1r_1。
  5. 提取每个新行中 r1,r2,r3r_1, r_2, r_3 的系数以形成矩阵的行:[1,0,0][1, 0, 0],[−3,1,0][-3, 1, 0] 和 [−4,0,1][-4, 0, 1]。

例子

视频通过将变换后的行写为 r1r_1、−3r1+r2-3r_1+r_2 和 −4r1+r3-4r_1+r_3,推导出 X1=[100−310−401]X_1 = \begin{bmatrix}1&0&0\\-3&1&0\\-4&0&1\end{bmatrix}。

容易误解的地方

  • 立即展开行的数值,而不是将它们作为符号跟踪。
  • 忘记线性组合的系数构成了左乘矩阵的行。

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答案依据视频资料生成并经过独立核验。若有疑问,请核对原视频或联系原作者。