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输入计算

数学公式

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结果

Result Matrix C = A + B
6 8
10 12
2 x 2 matrix
运算 A + B
Rows 2
Columns 2

这个计算器能做什么

本工具用于对两个矩阵 A 和 B 进行逐元素的加法和减法运算。你可以计算它们的和 A+B、差 A−B,或反向差 B−A。它支持从 1×1 到 6×6 的任意矩形矩阵,只要两个矩阵的行数(m)和列数(n)完全相同即可。

使用方法

首先设置矩阵的行数和列数。然后在对应的单元格中分别填入矩阵 A 和矩阵 B 的元素(超出所选尺寸的单元格会被自动忽略)。接着选择运算方式——A+B、A−B 或 B−A——并设定结果需要显示的有效数字位数。计算器会返回结果矩阵 C 及其维度。

公式解析

矩阵的加法和减法都是逐元素定义的。对于尺寸相同的两个矩阵,结果中第 i 行第 j 列的元素按 $$C(i,j) = a(i,j) + sw \cdot b(i,j)$$ 计算,其中符号因子 \(sw\) 在加法时取 \(+1\),在减法时取 \(-1\)。反向情形 B−A 则直接按 $$C(i,j) = b(i,j) - a(i,j)$$ 计算。由于每个元素都是独立处理的,整个过程不涉及任何除法运算,因此不存在除以零的风险。

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两个2×2矩阵逐元素相加得到结果矩阵
矩阵加法将相同位置的元素相加。

实例演示

设 \(A = \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix}\),\(B = \begin{bmatrix} 5 & 6 \\ 7 & 8 \end{bmatrix}\),二者均为 2×2 矩阵。则 $$A+B = \begin{bmatrix} 6 & 8 \\ 10 & 12 \end{bmatrix}, \quad A-B = \begin{bmatrix} -4 & -4 \\ -4 & -4 \end{bmatrix}, \quad B-A = \begin{bmatrix} 4 & 4 \\ 4 & 4 \end{bmatrix}$$。在每种运算中,结果都保持相同的 2×2 维度。

两个矩阵的逐元素相减,按位置逐一展示
结果的每个元素来自A和B对应位置相减。

常见问题

可以对不同尺寸的矩阵做加法吗?不可以。只有当 A 和 B 的行数和列数完全相同时,加法和减法才有定义。尺寸不一致的矩阵之间没有定义和或差。

结果和 B+A 相同吗?加法满足交换律,所以 \(A+B = B+A\)。但减法不满足交换律,这也是我们分别提供 A−B 和 B−A 两个选项的原因。

空白单元格会如何处理?空着的单元格会被当作 0。因此,未使用的单元格可以留空,或者直接填入明确的数值,以免出现意外结果。

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