Prodotto fra matrici

E' possibile definire in vari modi il prodotto fra matrici:
  • righe per righe
  • righe per colonne
  • colonne per righe
  • colonne per colonne

Tra questi l'unico che viene usato normalmente e' il prodotto righe per colonne indichiamolo con il simbolo .
Vediamone un esempio: per poterlo usare dobbiamo avere lo stesso numero di colonne nella prima matrice del numero delle righe nella seconda; facciamo un prodotto fra una matrice 2X3 con una matrice 3X4;
La prima ha tre colonne e la seconda tre righe; otterremo una matrice 2X4 con due righe e 4 colonne

1     2     3
3     4     2
1     4     2     6
2     1     3     4
3    -1     5     2
  =  
devo moltiplicare ogni termine di una riga per ogni termine di una colonna:
  • al primo posto a1,1 metto la somma dei prodotti degli elementi della prima riga per la prima colonna
    1 + 2·2 + 3·3 = 14
  • al posto a1,2 metto la somma dei prodotti degli elementi della prima riga per la seconda colonna
    4 + 2·1 + 3·(-1) = 3
  • al posto a1,3 metto la somma dei prodotti degli elementi della prima riga per la terza colonna
    2 + 2·3 + 3·5 = 23
  • al posto a1,4 metto la somma dei prodotti degli elementi della prima riga per la quarta colonna
    6 + 2·4 + 3·2 = 20
  • al posto a2,1 metto la somma dei prodotti degli elementi della seconda riga per la prima colonna
    1 + 4·2 + 2·3 = 17
  • al posto a2,2 metto la somma dei prodotti degli elementi della seconda riga per la seconda colonna
    4 + 4·1 + 2·(-1) = 14
  • al posto a2,3 metto la somma dei prodotti degli elementi della seconda riga per la terza colonna
    2 + 4·3 + 2·5 = 28
  • al posto a2,4 metto la somma dei prodotti degli elementi della seconda riga per la quarta colonna
    6 + 4·4 + 2·2 = 38
cioe'
= 1 + 2·2 + 3·3     4 + 2·1 + 3·(-1)     2 + 2·3 + 3·5     6 + 2·4 + 3·2
1 + 4·2 + 2·3     4 + 4·1 + 2·(-1)     2 + 4·3 + 2·5     6 + 4·4 + 2·2
=


= 14       3     23     20
17     14     28     38

Un'interessante applicazione del prodotto righe per colonne e' che permette di dare una rappresentazione matriciale di un sistema di n equazioni in n incognite
ad esempio il sistema:

a1,1 x1 + a1,2 x2 + a1,3 x3 + .... + a1,n xn = b1
a2,1 x1 + a2,2 x2 + a2,3 x3 + .... + a2,n xn = b2
a3,1 x1 + a3,2 x2 + a3,3 x3 + .... + a3,n xn = b3
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
an,1 x1 + an,2 x2 + an,3 x3 + .... + an,n xn = bn


si puo' rappresentare come
a1,1     a1,2     a1,3     .......   a1,n
a2,1     a2,2     a2,3     .......   a2,n
a3,1     a3,2     a3,3     .......   a3,n
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
an,1     an,2     an,3     .......   an,n
x1
x2
x3
...
...
xn
  =  
b1
b2
b3
....
....
bn

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