Matrikse

'n Matriks is 'n stel van Getalle .

'n Matriks is 'n Reghoekige Skikking .

'n Matriks word in rye en kolomme gerangskik .

Matriks afmetings

Hierdie matriks het 1 ry en 3 kolomme:

C =  
2 5 3

Die afmeting van die matriks is ( 1 x 3 ).


Hierdie matriks het 2 rye en 3 kolomme:

C =  
2 5 3
4 7 1

Die dimensie van die matriks is ( 2 x 3 ).


Vierkantige matrikse

'n Vierkantige matriks is 'n matriks met dieselfde aantal rye en kolomme.

'n N-vir-n-matriks staan ​​bekend as 'n vierkantige matriks van orde n.

'n 2-by-2 matriks (vierkantige matriks van orde 2):

C =  
1 2
3 4

'n 4-by-4 matriks (Vierkantige matriks van orde 4):

C =  
1 -2 3 4
5 6 -7 8
4 3 2 -1
8 7 6 -5

Diagonale matrikse

'n Diagonale matriks het waardes op die diagonale inskrywings, en nul op die res:

C =   
2 0 0
0 5 0
0 0 3

Skalêre matrikse

'n Skalêre Matriks het gelyke diagonale inskrywings en nul op die res:

C =   
3 0 0 0
0 3 0 0
0 0 3 0
0 0 0 3

Die Identiteitsmatriks

Die Identiteitsmatriks het 1 op die diagonaal en 0 op die res.

Dit is die matriks-ekwivalent van 1. Die simbool is I.

ek =   
1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1

As jy enige matriks met die identiteitsmatriks vermenigvuldig, is die resultaat gelyk aan die oorspronklike.


Die Zero Matrix

Die Zero Matrix (Null Matrix) het slegs nulle.

C =   
0 0 0
0 0 0

Gelyke matrikse

Matrikse is gelyk as elke element ooreenstem:

2 5 3
4 7 1
  =  
2 5 3
4 7 1

Negatiewe matrikse

Die negatiewe van 'n matriks is maklik om te verstaan:

  -  
-2 5 3
-4 7 1
  =  
2 -5 -3
4 -7 -1

Lineêre algebra in JavaScript

In lineêre algebra is die eenvoudigste wiskundige voorwerp die skalaar :

const scalar = 1;

Nog 'n eenvoudige wiskundige voorwerp is die Array :

const array = [ 1, 2, 3 ];

Matrikse is 2-dimensionele skikkings :

const matrix = [ [1,2],[3,4],[5,6] ];

Vektore kan geskryf word as Matrikse met slegs een kolom:

const vector = [ [1],[2],[3] ];

Vektore kan ook as Skikkings geskryf word :

const vector = [ 1, 2, 3 ];

JavaScript Matrix Operasies

Programmering van matriksbewerkings in JavaScript kan maklik 'n spaghetti van lusse word.

Die gebruik van 'n JavaScript-biblioteek sal jou baie hoofpyn bespaar.

Een van die mees algemene biblioteke om vir matriksbewerkings te gebruik, word math.js genoem .

Dit kan met een reël kode by jou webblad gevoeg word:

Die gebruik van math.js

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/mathjs/9.3.2/math.js"></script>

Voeg matrikse by

As twee matrikse dieselfde dimensie het, kan ons hulle byvoeg:

2 5 3
4 7 1
 + 
4 7 1
2 5 3
 = 
6 12 4
6 12 4

Voorbeeld

const mA = math.matrix([[1, 2], [3, 4], [5, 6]]);
const mB = math.matrix([[1,-1], [2,-2], [3,-3]]);

// Matrix Addition
const matrixAdd = math.add(mA, mB);

// Result [ [2, 1], [5, 2], [8, 3] ]


Aftrekking van matrikse

As twee matrikse dieselfde dimensie het, kan ons hulle aftrek:

2 5 3
4 7 1
 - 
4 7 1
2 5 3
 = 
-2 -2 2
2 2 -2

Voorbeeld

const mA = math.matrix([[1, 2], [3, 4], [5, 6]]);
const mB = math.matrix([[1,-1], [2,-2], [3,-3]]);

// Matrix Subtraction
const matrixSub = math.subtract(mA, mB);

// Result [ [0, 3], [1, 6], [2, 9] ]

Om matrikse op te tel of af te trek, moet hulle dieselfde dimensie hê.


Skalêre vermenigvuldiging

Terwyl getalle in rye en kolomme Matrikse genoem word , word enkelgetalle Skalare genoem .

Dit is maklik om 'n matriks met 'n skalaar te vermenigvuldig. Vermenigvuldig net elke getal in die matriks met die skalaar:

2 5 3
4 7 1
   x 2 =   
4 10 6
8 14 2

Voorbeeld

const mA = math.matrix([[1, 2], [3, 4], [5, 6]]);

// Matrix Multiplication
const matrixMult = math.multiply(2, mA);

// Result [ [2, 4], [6, 8], [10, 12] ]

Voorbeeld

const mA = math.matrix([[0, 2], [4, 6], [8, 10]]);

// Matrix Division
const matrixDiv = math.divide(mA, 2);

// Result [ [0, 1], [2, 3], [4, 5] ]


Transponeer 'n matriks

Om 'n matriks te transponeer, beteken om rye met kolomme te vervang.

Wanneer jy rye en kolomme omruil, draai jy die matriks om sy diagonaal.

A =   
1 2
3 4
    A T =  
1 3
2 4

Vermenigvuldiging van matrikse

Om matrikse te vermenigvuldig is moeiliker.

Ons kan slegs twee matrikse vermenigvuldig as die aantal rye in matriks A dieselfde is as die aantal kolomme in matriks B.

Dan moet ons 'n "kolproduk" saamstel:

Ons moet die getalle in elke ry van A vermenigvuldig met die getalle in elke kolom van B , en dan die produkte byvoeg:

Voorbeeld

const mA = math.matrix([[1, 2, 3]]);
const mB = math.matrix([[1, 2, 3], [1, 2, 3], [1, 2, 3]]);

// Matrix Multiplication
const matrixMult = math.multiply(mA, mB);

// Result [ [6, 12, 18] ]

Verduidelik:

A B C C
1
2
3
 x 
1 1 1
2 2 2
3 3 3
 = 
1x1 + 2x1 + 3x1
1x2 + 2x2 + 3x2
1x3 + 2x3 + 3x3
 = 
6
12
18

As jy weet hoe om matrikse te vermenigvuldig, kan jy baie komplekse vergelykings oplos.

Voorbeeld

Jy verkoop rose.

  • Rooi rose is $3 elk
  • Wit rose is $4 elk
  • Geel rose is $2 elk
  • Maandag het jy 260 rose verkoop
  • Dinsdag het jy 200 rose verkoop
  • Woensdag het jy 120 rose verkoop

Wat was die waarde van al die verkope?

Rooi Roos$3 Wit$4 Geel$2
Ma1208060
Di907040
trou604020
A B C C
$3
$4
$2
 x 
120 80 60
90 70 40
60 40 20
 = 
$800
$630
$380
 = 
$1810

Voorbeeld

const mA = math.matrix([[3, 4, 2]]);
const mB = math.matrix([[120, 90, 60], [80, 70, 40], [60, 40, 20]);

// Matrix Multiplication
const matrixMult = math.multiply(mA, mB);

// Result [ [800, 630, 380] ]

Verduidelik:

A B C C
$3
$4
$2
 x 
120 80 60
90 70 40
60 40 20
 = 
$3x120 + $4x80 + $2x60
$3x90 + $4x70 + $2x40
$3x60 + $4x40 + $2x20
 = 
$800
$630
$380

Matriksfaktorisering

Met KI moet jy weet hoe om 'n matriks te faktoriseer.

Matriksfaktorisering is 'n sleutelinstrument in lineêre algebra, veral in lineêre kleinste vierkante.