Matlab 教材:製造特殊矩陣--0 與 1

Matlab 提供許多製造特殊矩陣的指令。例如

zeros(2,3)
製造一個 2 乘 3 的零矩陣。當然,這個指令也可以用來製造全是零的方陣、向量、序列, 只要指定維度就好了。 例如
v = zeros(4,1);
就使得 v 是一個四維的零向量。

類似 zeros( ) 還有 ones( )。

ones(2,3)
製造一個所有元素都是一的 2 乘 3 矩陣。因此
v = -ones(4,1);
就使得 v 是一個四維向量,它的每一個元素都是 -1。

如果 zeros( ) 或 ones( ) 只給了一個參數,則它們產生方陣。例如

zeros(3)
製造一個 3 乘 3 的零方陣。

此外,eye( ) 是 I 的諧音,也就是製造單位矩陣 (identity matrix) 的意思。 例如

eye(3)
製造一個 3 乘 3 的單位方陣。亦即
        1 0 0
        0 1 0
        0 0 1
不過,單位矩陣也可以不是方陣。例如
eye(2,3)
就製造一個 2 乘 3 的矩陣,它的對角線元素全是 1 而其他元素都是 0。亦即
        1 0 0
        0 1 0

習題

  1. 製造一個對角線元素都是 5 而其他元素都是 0 的 7 乘 7 方陣。
  2. 製造一個對角線元素都是 5 而其他元素都是 3 的 7 乘 7 方陣。
  3. 令 A 是一個所有元素都是 1 的 n 維方陣,其中 n 是個正整數。 用 Matlab 的 det(A) 指令計算 A 的行列式。 請問您能不能根據這些實驗提出什麼理論?您能不能證明這個理論?
  4. 令 I 是 n 維單位方陣,其中 n 是個正整數。 令 r 是個任意常數。 用 Matlab 的 det(r*I) 指令計算 r*I 的行列式。 請問您能不能根據這些實驗提出什麼理論?您能不能證明這個理論?
  5. 令 A 是一個所有元素都是 1 的 n 維方陣。 在 Matlab 中做一些實驗,看看 Ak 是什麼矩陣? 其中 n 和 k 都是正整數。 請問您能不能根據這些實驗提出什麼理論?您能不能證明這個理論?
單維彰 (2001/10/03) --- 01/10/10 (單) [Prev] [Next] [Up]