【正文】
的行數(shù),而矩陣上面的數(shù)n1,n2,…,ns和p1,p2,…,pt分別表示它們下邊的小塊矩陣的列數(shù),因而: m1+m2+…+mr=m,(1) n1+n2+…+ns=n,p1+p2+…+pt=p. 那么就有 P1 P2 … PtC11 C12… C1t m1C21 C22… C2t m2 AB= ┋ ┋ ┋ ┋Cr1 Cr2… Crt mr這里 Cij=AijB1j+….+Ai8B8j ,I=1,…,r;j=1,…,t。 現(xiàn)在來證明,(2)式成立。 由于對A和B 的分法,乘積AiqBqj(q=1,2,…,s)都有意義,都 是mi*pi矩陣,因而它們的和Cij也是mi*pj矩陣。于是由(1)式知,(2)式右端的矩陣。設(shè)用通常矩陣乘法得AB=(cij) 那么(cij)顯然也是m*p矩陣。因此我們只需證明,(Cij)和(cij)的對應(yīng)元素相等。 看任一元素cij。那么它是A的第i行與B的第j列的乘積:(3) cij=ai1b1j+…+ainbnj,由于 1≤i≤m=m1+…+mr,1≤j≤p=p1+…+pi,可以假定 i=m1+…+mh1+u, 1≤u≤mk; (4) j=p1+…+pk1+v, 1≤v≤pk于是與cij對應(yīng)的是小塊矩陣Chk中第u行第v列的元素的和,即Ah1,…,Ahs的第u 行分別與B1k,…,Bsk的第v列的乘積的和。但由(4),Ah1,…,Ahs的第u行湊起來就是A的第i行,而B1k,…,Bsk的第v列湊起來就是B的第j 列。所以 b1j (5) cuv=(ai1…ain1) ┊ +(ai,n1+) bn1j 比較(3)和(5),得cij= cuv。在某些情形,對矩陣進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆謮K,可以簡化計(jì)算。我們看兩個例子。例1 設(shè) 1 0 0 0 1 0 3 2 A= 0 1 0 0 B= 1 2 0 1 1 2 1 0 1 0 4 1 1 1 0 0 1 1 2 0為了求乘積AB,我們可以對A,B如下地分塊 1 0 0 0 0 1 0 0 I OA= = A1 I 1 2 1 0 1 1 0 0 因此求得: 1 0 3 2 1 2 0 1 AB= 2 4 1 1 1 1 5 3 例2 設(shè) A C P = O B是一 個n階正方陣,并且A,B分別為r階可逆正方陣,r+s=n。我們證明,P可逆。于是 AI AC B1 X = O B1 形式如 A1 O … O O A2 … O ……………… O O … As 的分塊矩陣,其中Ai是一個ni階的正方陣,叫做一個對角線分塊矩陣。設(shè)A1 O … O B1 O … O A= O A2 … O O B2 … O ……………… , ………………… O O … As O O … O 是 兩個同階的對角線分塊矩陣,我們有 A1+B2 O … O A+B= O A2+B2 … O 。 ………………………………… O O … As+Bs A1B1 O … O AB= O A2B2 … O , ………………………… O O … AsBs 如果每一Ai都有逆,那么A也有逆,并且A1 1 O … O A1= O A21 … O . ……………… O O … As 1