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分塊矩陣


分塊矩陣是使用較小的矩陣(稱為塊)定義的矩陣。例如,

 [A B; C D],
(1)

其中 ABCD 本身是矩陣,這是一個分塊矩陣。在具體例子中

A=[0 2; 2 0]
(2)
B=[3 3 3; 3 3 3]
(3)
C=[4 4; 4 4; 4 4]
(4)
D=[5 0 5; 0 5 0; 5 0 5];
(5)

因此,它是矩陣

 [0 2 3 3 3; 2 0 3 3 3; 4 4 5 0 5; 4 4 0 5 0; 4 4 5 0 5].
(6)

可以使用以下方法建立分塊矩陣ArrayFlatten.

當兩個分塊矩陣具有相同的形狀且它們的對角塊是方陣時,它們的乘法類似於矩陣乘法。例如,

 [A_1 B_1; C_1 D_1][A_2 B_2; C_2 D_2] 
 =[A_1A_2+B_1C_2 A_1B_2+B_1D_2; C_1A_2+D_1C_2 C_1B_2+D_1D_2].
(7)

請注意,即使分塊矩陣不是方陣(假設塊大小對應),矩陣乘法的常用規則仍然適用。當然,矩陣乘法通常是不可交換的,因此在這些分塊矩陣乘法中,保持乘法的正確順序非常重要。

當塊是 n×n 方陣時,可逆分塊矩陣的集合是一個群,同構於一般線性群 GL_2(R),其中 R方陣的環。


另請參閱

分塊對角矩陣凱萊-哈密頓定理矩陣

此條目由託德·羅蘭貢獻

使用 探索

引用為

羅蘭,託德。“分塊矩陣”。來自 —— 資源,由 Eric W. Weisstein 建立。 https://mathworld.tw/BlockMatrix.html

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