• Siirry päänavigaatioon
  • Siirry pääsisältöön
  • Siirry alatunnisteeseen
Basic Mathematics
  • ⌕
Transpoosimatriisi: määritelmä, ominaisuudet ja esimerkit

Transpoosimatriisi: määritelmä, ominaisuudet ja esimerkit

Kirjoittanut Jean Carlos Novaes

Transpoosimatriisi muodostetaan muuttamalla jokainen rivi sarakkeeksi ilman, että alkioiden arvot muuttuvat. Tämä järjestely sovittaa ulottuvuuksia matriisituloihin, kääntää tietotaulukon suunnan ja esiintyy lineaarikuvauksissa. Tavallinen merkintä on (A^T), ”A:n transpoosi”.

A=[abcdef]
AT=[adbecf]

Rivipaikasta sarakepaikaksi

Jos (A):ssa on (m) riviä ja (n) saraketta, (A^T):ssa on (n) riviä ja (m) saraketta. Rivin (i), sarakkeen (j) alkio siirtyy riville (j), sarakkeeseen (i). Lukuja ei järjestetä tai lasketa uudelleen; vain paikka vaihtuu.

A=aij,A∈Rm×n
(AT)ij=aji
AT∈Rn×m

Koon 2 kertaa 3 matriisista tulee siis 3 kertaa 2. Käsin voit lukea alkuperäiset rivit ja kirjoittaa ne pystysuoraan. Muuta alla yhtä alkiota ja seuraa sen uutta paikkaa.

Transponoi 2 × 3-matriisi

Jokaisesta alkuperäisestä rivistä tulee transpoosin sarake.

Ominaisuudet pitävät järjestyksen oikeana

Kaksi transponointia palauttaa lähtömatriisin. Summan voi transponoida termeittäin, ja skalaarikerroin säilyy. Tulossa järjestys vaihtuu: ((AB)^T=B^T A^T).

(A+B)T=AT+BT
(kA)T=kAT
(AT)T=A
(AB)T=BTAT
det(AT)=det(A)

Mitat selittävät säännön. Jos (A) on 2 kertaa 3 ja (B) 3 kertaa 4, (AB) on 2 kertaa 4 ja sen transpoosi 4 kertaa 2. Toisaalta (B^T) on 4 kertaa 3 ja (A^T) 3 kertaa 2, joten myös niiden tulo on 4 kertaa 2.

Symmetriset ja vinosymmetriset matriisit

Neliömatriisi on symmetrinen, kun se on transpoosinsa suuruinen; alkiot peilautuvat päälävistäjän suhteen. Se on vinosymmetrinen, kun (A^T=-A). Reaaliluvuilla kaikkien lävistäjäalkioiden on silloin oltava nollia.

AT=A
KT=−K

Jokainen neliömatriisi voidaan jakaa symmetriseen ja vinosymmetriseen osaan. Hajotelmaa käytetään geometriassa, mekaniikassa ja optimoinnissa. Suorakulmaisella matriisilla on transpoosi, mutta se ei voi olla tavallisessa mielessä symmetrinen, koska yhtäsuuruus vaatii saman koon.

Laskettu esimerkki suorakulmaisesta matriisista

Ota riveiksi (2,−1,4) ja (0,3,5). Ensimmäisestä tulee transpoosin ensimmäinen sarake ja toisesta toinen. Tuloksessa on kolme riviä ja kaksi saraketta.

A=[2−14035]
AT=[20−1345]

Tarkista indeksit: 4 siirtyy paikasta (1,3) paikkaan (3,1), kun taas 3 pysyy paikassa (2,2) lävistäjällä. Uusi transponointi palauttaa alkuperäisen. Katso kokonaisuus artikkelista matriisit ja laskutoimitukset.

Käyttö tiedoissa ja kuvauksissa

Taulukon rivit voivat olla havaintoja ja sarakkeet muuttujia; transponointi vaihtaa roolit. Pistetuotteissa ja pienimmän neliösumman menetelmässä sarakevektorista tehdään rivivektori. Reaalisen ortogonaalimatriisin transpoosi on myös käänteismatriisi, mutta ominaisuus ei ole yleinen.

Tarkistuksessa kannattaa kirjoittaa koko ennen ja jälkeen sekä seurata ainakin kahta päälävistäjän ulkopuolista alkiota vaihdettujen indeksien avulla. Transponointi ei ole taulukon kierto 90 astetta: kierrossa myös joidenkin alkioiden järjestys kääntyy, kun taas transpoosi peilaa paikat vain päälävistäjän suhteen. Ohjelmaa testattaessa käytä suorakulmaista matriisia. Virheellinen toteutus voi neliömatriisilla sattumalta säilyttää saman koon ja näyttää oikealta. Tee lisäksi transponointi kahdesti ja vertaa kaikkia alkioita lähtöön. Jos yksikin eroaa, ongelma on indeksoinnissa eikä pyöristyksessä, sillä operaatio ei muuta numeerisia arvoja.

Lähteet

  • OpenStax. College Algebra 2e: Matrices and Matrix Operations.

Aiheeseen liittyvä sisältö

  • Matriisit: määritelmä, tyypit, laskutoimitukset ja determinantit
Jean Carlos Novaes

Tietoa kirjoittajasta Jean Carlos Novaes

Olen valmistunut tietojenkäsittelytieteestä Bahian liittovaltion yliopistosta (2017) ja olen tämän sivuston toimittaja ja perustaja.

Alatunniste

Basic Mathematics

Perusmatematiikan verkkosivusto, jossa on selkeää oppimateriaalia peruskouluun ja lukioon. Opi helposti ja tehokkaasti!

TIETOJA

  • Tietoa meistä
  • Yhteystiedot
  • Sivustokartta

OIKEUDELLINEN

  • Miten viitata
  • Evästekäytäntö
  • Tietosuojakäytäntö
  • Sisältölisenssi
Finnish (Suomi)
  • Portuguese (Português)
  • Portuguese (Portugal)
  • English
  • Spanish (Español)
  • German (Deutsch)
  • French (Français)
  • Italian (Italiano)
  • Polish (Polski)
  • Dutch (Nederlands)
  • Swedish (Svenska)
  • Danish (Dansk)
  • Finnish (Suomi)
  • Norwegian (Norsk)

© 2015–2026 · Basic Mathematics · Kaikki oikeudet pidätetään.