四、矩阵的乘法
设A为m×s矩阵,B为s×n矩阵,即

由元构成的m行n列矩阵C,称为矩阵A与矩阵B的乘积,记为C=A B.其中

意思是说:C=AB中的元素cij是左边矩阵A中第i行与右边矩阵B中第j列对应元素乘积之和.

值得注意的问题是:
1.只有当左边矩阵A的列数与右边矩阵B的行数相等时,A与B才能相乘,这个规则叫行乘列规则.
2.AB仍为矩阵,它的行数等于A的行数,列数等于B的列数.
3.矩阵的乘法不满足交换律,即AB≠BA时,称A、B不可交换,一旦AB=BA,就称A、B可交换;如

4.矩阵的乘法不满足消去律,即当AB=AC(A≠0)时,未必有B=C,如

5.两个非零矩阵的乘积可能是零矩阵,即A、B都不是零矩阵,可能有AB=0,这与两个非零数相乘不可能等于零是有区别的.如

此时称矩阵A是B的左零因子,B是A的右零因子,但要注意零因子不是唯一的.
6.矩阵的乘法满足下列运算性质:
(1)结合律:(AB)C=A(BC);
(2)数乘结合律:k(AB)=(kA)B=A(kB);
(3)左乘分配律:A(B+C)=AB+AC;
(4)右乘分配律:(B+C)A=BA+CA.
(以上矩阵必须满足乘法的行乘列规则与加法法则)


设有n阶方阵A,若它的主对角线上的元素全为1,其余元素全部为零,则称A为n阶单位矩阵,记为En或E.

据矩阵乘法的运算性质,单位矩阵满足:
1.EmAm×n=Am×n,Am×nEn=Am×n;
2.当A为n阶方阵时,EnA=A,AEn=A.
设A为n阶方阵,m为正整数,则规定:
A1=A,A2=A1 A1,Am=Am-1 A1,
称Am为方阵A的m次幂,并规定n阶方阵A的零次幂为单位矩阵E,即A0=E.
据定义有Ak Al=Ak+l,(Ak)l=Akl,其中k,l为任意非负整数,但由于矩阵乘法不满足交换律,一般地(AB)k≠AkBk(k为正整数).