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31강 — 행렬 입문

직사각형 숫자 표로서의 행렬. 표기법, 차원, 동등성, 특수 유형.

Used in: 1.º ano EM (15 anos) · Equiv. Math II japonês · Equiv. Klasse 10 alemã · Pré-cálculo norte-americano §11.5

A=(aij)m×n=(a11a12a1na21a22a2nam1am2amn)A = (a_{ij})_{m \times n} = \begin{pmatrix} a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{m1} & a_{m2} & \cdots & a_{mn} \end{pmatrix}
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses

정의와 유형

특수 유형

  • 정방 (m=nm = n): 같은 수의 행과 열.
  • (1×n1 \times n): 한 행, 행벡터.
  • (m×1m \times 1): 한 열, 열벡터.
  • 대각: 정방이고 iji \neq j일 때 aij=0a_{ij} = 0.
  • 단위 (InI_n): 대각 성분 =1= 1인 대각.
  • : 모든 요소가 0.
  • 상삼각: i>ji > j일 때 aij=0a_{ij} = 0.
  • 하삼각: i<ji < j일 때 aij=0a_{ij} = 0.
  • 대칭: AT=AA^T = A, 즉 aij=ajia_{ij} = a_{ji}.
  • 반대칭: AT=AA^T = -A, 즉 aij=ajia_{ij} = -a_{ji}.

정방행렬의 대각

주대각{aii}\{a_{ii}\}. 트레이스: tr(A)=aii\text{tr}(A) = \sum a_{ii}.

Exercise list

30 exercises · 7 with worked solution (25%)

Application 20Modeling 10
  1. Ex. 31.1Application
    A=(123456)A = \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \\ 5 & 6 \end{pmatrix}의 차원을 식별하라.
  2. Ex. 31.2Application
    3×33 \times 3 단위 행렬을 작성하라.
  3. Ex. 31.3ApplicationAnswer key
    2×42 \times 4 영 행렬을 작성하라.
  4. Ex. 31.4Application
    A=(5234)A = \begin{pmatrix} 5 & -2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}에 대해, a11,a12,a21,a22a_{11}, a_{12}, a_{21}, a_{22}를 식별하라.
  5. Ex. 31.5Application
    aij=i+ja_{ij} = i + j인 행렬 A2×3A_{2 \times 3}를 구성하라.
  6. Ex. 31.6Application
    aij=ija_{ij} = i \cdot jA3×3A_{3 \times 3}를 구성하라.
  7. Ex. 31.7Application
    A=(1223)A = \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 2 & 3 \end{pmatrix}가 대칭인지 확인하라.
  8. Ex. 31.8Application
    A=(0110)A = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ -1 & 0 \end{pmatrix}가 반대칭인지 확인하라.
  9. Ex. 31.9Application
    (123456789)\begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9 \end{pmatrix}의 트레이스.
  10. Ex. 31.10Application
    어떤 xx에 대해 (x23x)=(5235)\begin{pmatrix} x & 2 \\ 3 & x \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 5 & 2 \\ 3 & 5 \end{pmatrix}가 성립하는가?
  11. Ex. 31.11ApplicationAnswer key
    임의의 3×33 \times 3 상삼각 행렬을 구성하라.
  12. Ex. 31.12Application
    대각 성분 2,1,52, -1, 53×33 \times 3 대각 행렬을 구성하라.
  13. Ex. 31.13ApplicationAnswer key
    (123456789)\begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9 \end{pmatrix}의 요소 a32a_{32}를 식별하라.
  14. Ex. 31.14Application
    m=nm = nAm×nA_{m \times n}의 경우, 어떤 행렬인가?
  15. Ex. 31.15Application
    4×54 \times 5 행렬에는 몇 개의 요소가 있는가?
  16. Ex. 31.16Application
    aij=(1)i+ja_{ij} = (-1)^{i+j}A2×2A_{2 \times 2}를 구성하라.
  17. Ex. 31.17Application
    대칭 행렬 + 반대칭 행렬이 일반적임을 보여라.
  18. Ex. 31.18Application
    (100010001)\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}이 단위 행렬인지 확인하라.
  19. Ex. 31.19ApplicationAnswer key
    결정하라: 행렬 (0110)\begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 1 & 0 \end{pmatrix}은 대칭인가?
  20. Ex. 31.20Application
    5×55 \times 5 단위 행렬을 구성하라. 0은 몇 개?
  21. Ex. 31.21ModelingAnswer key
    3명의 학생의 4과목 점수: 3×43 \times 4 행렬을 작성하라.
  22. Ex. 31.22Modeling
    4개 도시 간의 거리: 대각이 0인 대칭 4×44 \times 4 행렬.
  23. Ex. 31.23ModelingAnswer key
    그레이스케일 이미지 2×32 \times 3. 각 요소는 0(검정)에서 255(흰색)까지.
  24. Ex. 31.24Modeling
    상점 × 제품별 가격표: 행렬.
  25. Ex. 31.25Modeling
    ML에서, nn개 샘플 × dd개 특징의 데이터셋: n×dn \times d 행렬.
  26. Ex. 31.26Modeling
    선형 시스템 {2x+3y=5xy=1\begin{cases} 2x + 3y = 5 \\ x - y = 1 \end{cases} → 확장 행렬.
  27. Ex. 31.27Modeling
    그래프의 인접 행렬: 정점 iijj 사이에 간선이 있으면 Aij=1A_{ij} = 1, 그렇지 않으면 00.
  28. Ex. 31.28Modeling
    칸반 표: 3단계 × 5작업. 이진 행렬.
  29. Ex. 31.29Modeling
    금융에서, 주식 간 5×55 \times 5 상관 행렬: 대칭, 대각 =1= 1.
  30. Ex. 31.30ModelingAnswer key
    생산에서, 비용 ×\times 수량 행렬: 각 요소는 그 조합의 총 비용.

이 강의의 출처

Updated on 2026-04-29 · Author(s): Clube da Matemática

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