Rekenmachine voor matrixvermenigvuldiging

Volgende

Voer matrix A (m×n) en matrix B (n×p) in. Als de kolommen van A overeenkomen met de rijen van B, geeft de rekenmachine het product AB terug, een m×p-matrix. Elk element van het resultaat is het puntproduct van een rij uit A met een kolom uit B, en de tool toont elk van die puntproductsommen expliciet, zodat je de algebra kunt volgen zonder iets zomaar aan te nemen.

Hoe matrixvermenigvuldiging werkt

  1. 1

    Dimensies instellen

    Rijen/kolommen van A en B. De kolommen van A moeten gelijk zijn aan de rijen van B.

  2. 2

    Waarden invoeren

    Vul elke cel in; decimalen en negatieve getallen zijn toegestaan.

  3. 3

    Lees het product

    C = A·B, met dimensies rijen(A) × kolommen(B).

  4. 4

    Eén cel uitklappen

    Tik op een willekeurige C_ij om het puntproduct rij_i(A) · kol_j(B) te zien, met elk product apart vermeld.

De regel

(AB)_ij = Σ_k A_ik · B_kj

Element (i, j) van het product is de som van de producten waarin rij i van A met kolom j van B wordt gekoppeld.

Uitgewerkt voorbeeld 2×2

A = [[1, 2], [3, 4]], B = [[5, 6], [7, 8]].

  • C_11 = 1·5 + 2·7 = 5 + 14 = 19
  • C_12 = 1·6 + 2·8 = 6 + 16 = 22
  • C_21 = 3·5 + 4·7 = 15 + 28 = 43
  • C_22 = 3·6 + 4·8 = 18 + 32 = 50

AB = [[19, 22], [43, 50]].

Controleer de omgekeerde volgorde: BA = [[23, 34], [31, 46]]. Niet gelijk aan AB, matrixvermenigvuldiging is niet commutatief.

Compatibiliteit van dimensies

Dimensies A Dimensies B Compatibel? Dimensies product
2×3 3×4 Ja 2×4
3×3 3×3 Ja 3×3
2×3 4×3 Nee -
1×n n×1 Ja 1×1 (scalair)
n×1 1×n Ja n×n (uitwendig product)

Eigenschappen

  • Associatief: A(BC) = (AB)C.
  • Distributief: A(B + C) = AB + AC.
  • NIET commutatief: AB ≠ BA in het algemeen.
  • Eenheidsmatrix: AI = IA = A, waarbij I de eenheidsmatrix van de juiste grootte is.
  • Nulmatrix: A · 0 = 0, maar let op, AB = 0 impliceert NIET dat A = 0 of B = 0.

Waarom de volgorde belangrijk is in toepassingen

  • Computergraphics: transformatiematrices worden van rechts naar links samengesteld. M_screen = M_projection · M_view · M_model. Schaal en rotatie verwisselen geeft een ander resultaat.
  • Rotaties: eerst om X en dan om Y draaien is niet hetzelfde als eerst om Y en dan om X.
  • Markov-ketens: de overgangsmatrix maal de toestandsvector zet één stap; de volgorde omwisselen is zinloos.

Rekencomplexiteit

De standaard schoolboekvermenigvuldiging van twee n×n-matrices kost O(n³) bewerkingen. Het algoritme van Strassen brengt dit terug tot O(n^2.81), en de theoretische grenzen liggen nog lager, maar voor matrices tot enkele honderden groot is de schoolboekmethode in de praktijk het snelst, dankzij cachevriendelijke toegangspatronen.

Veelgestelde vragen

De kolommen van de eerste moeten overeenkomen met de rijen van de tweede. 2×3 · 2×3 mislukt omdat A 3 kolommen heeft maar B 2 rijen. Je moet B transponeren: 2×3 · 3×2 kan wel en levert een 2×2 op.

Voor scalair maal matrix gebruik je de algemene matrixcalculator, deze tool is specifiek voor het vermenigvuldigen van twee matrices.

Omdat elk element van AB een puntproduct is van een rij uit A met een kolom uit B; bij het omdraaien worden andere rijen met andere kolommen vermenigvuldigd. Alleen speciale paren (A en zijn eigen inverse, A en de eenheidsmatrix, diagonaalmatrices met verschillende elementen) commuteren toevallig.

Ja. Een rij 1×n maal een kolom n×1 geeft een scalair 1×1 (puntproduct). Omgekeerd levert n×1 maal 1×n een uitwendig product n×n op, een matrix van rang 1.

Nee. De vermenigvuldiging draait in je browser; de waarden verlaten nooit je apparaat.

Gerelateerde tools

Tool beschikbaar in andere talen