「線型代数学/行列概論」の版間の差分

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197 行
a_{m1} & a_{m2} & \cdots & a_{mn}
\end{pmatrix}</math> に対して
:<math>A^\mathsf T = \begin{pmatrix}
a_{11} & a_{21} & \cdots & a_{m1}\\
a_{12} & a_{22} & \cdots & a_{m2}\\
203 行
a_{1n} & a_{2n} & \cdots & a_{mn}\\
\end{pmatrix}</math>
<math>A</math>の'''転置行列'''(transposed matrix)と言い、<math>A^\mathsf T </math>や<math>^tA</math>と表す。
 
つまり<math>A^tA\mathsf T</math>とは、<math>A</math>の縦横をひっくり返した行列である。
 
以下のような性質が成り立つ。
 
# <math>^t(A^tA\mathsf T)^\mathsf T = A</math>
# <math>^t(A+B)^\mathsf T = A^tA\mathsf T + B^tB\mathsf T </math>
# <math>^t(\lambda A)^\mathsf T = \lambda (A^tA\mathsf T)</math>
# <math>^t(AB)^\mathsf T = B^tB\mathsf T A^tA\mathsf T </math>
 
;証明
<math>A=(a_{i,jij}),B=(b_{i,jij})</math>とする。
#転置行列とは、行と列を入れ替えた行列なので、2回行と列を入れ替えれば、もとの行列に戻ることは自明である。
#<math>^t(A+B)=^\mathsf T</math>の<math>(i,j)</math>成分は<math>a_{ji}+b_{ji}</math>であり、<math>A ^tA\mathsf T +B ^tB=\mathsf T </math>の<math>(i,j)</math>成分は<math>a_{ji}+b_{ji}</math>であるから
#<math>^t(\lambda A)^\mathsf =T </math>の<math>(i,j)</math>成分は<math> \lambda a_{ji}</math>であり、<math>\lambda(A ^tA\mathsf T) =</math>の<math>(i,j)</math>成分は<math> \lambda a_{ji}</math>であるから。
#<math>AB </math>の<math>(i,j)</math>成分は<math> = \sum_{k=1}^{n} a_{i,kik} b_{k,jkj}</math>なので、<math>^t(AB) =^\mathsf T </math>の<math>(i,j)</math>成分は<math> \sum_{k=1}^{n} a_{j,kjk} b_{k,iki}</math>である。次に、<math>A ^tA\mathsf =T </math>の<math>(i,j)</math>成分は<math> a_{j,iji}, B ^tB\mathsf =T </math>の<math>(i,j)</math>成分は<math> b_{j,iji}</math>であるので、<math>A ^tA\mathsf T B ^tB\mathsf =T </math>の<math>(i,j)</math>成分は<math> \sum_{k=1}^{n} a_{j,kjk} b_{k,iki}</math>であるから。
ただし、<math>n</math>を<math>A</math>の列数とする。