通过MCP连接 →

输入计算

数学公式

广告

结果

缩放后的矩阵 cA
2
4
6
8

什么是矩阵的数乘?

数乘(标量乘法)是线性代数中最基础的运算之一。当你用一个数(标量)c 去乘矩阵 A 时,只需把矩阵中的每一个元素都乘以这个数即可。所得结果是一个维数完全相同的新矩阵,其中每个元素都按 \(c\) 的倍数进行了缩放。本计算器专门处理 2×2 矩阵,这也是课堂教学、几何运算和初等代数中最常见的矩阵尺寸。

如何使用本计算器

先在第一个输入框中填入标量 \(c\),然后依次填写 2×2 矩阵 A 的四个元素:第一行(a11、a12)和第二行(a21、a22)。点击计算,工具就会返回缩放后的矩阵 cA,其中每个元素都已乘以你设定的标量。负数标量和小数同样完全支持。

公式解析

该运算可以简洁地写成 $$\text{c} \cdot \begin{bmatrix} a_{11} & a_{12} \\ a_{21} & a_{22} \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \text{c}\,a_{11} & \text{c}\,a_{12} \\ \text{c}\,a_{21} & \text{c}\,a_{22} \end{bmatrix}$$ 也可写成 \((cA)_{ij} = c \times A_{ij}\)。下标 \(ij\) 表示第 \(i\) 行第 \(j\) 列上的元素。因此对于 2×2 矩阵,结果中的四个元素分别为 \(c \cdot a_{11}\)、\(c \cdot a_{12}\)、\(c \cdot a_{21}\) 和 \(c \cdot a_{22}\)。整个过程不会发生行与行、列与列之间的混合——每个元素都是独立计算的。

Advertisement
标量 c 乘以 2x2 矩阵每个元素的示意图
矩阵的每个元素都乘以同一个标量 c。

计算实例

假设 \(c = 3\),\(A = \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix}\)。把每个元素都乘以 3,便得到 $$3 \cdot \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 3 & 6 \\ 9 & 12 \end{bmatrix}$$ 可以看出,矩阵的结构丝毫没有改变,只是每个元素的大小都放大了 3 倍。

将元素为 1、2、3、4 的矩阵乘以标量 3 得到 3、6、9、12 的解题示例
乘以 3 会缩放每个元素:每个值都变为三倍。

常见问题

数乘会改变矩阵的尺寸吗?不会。结果的行数和列数始终与原矩阵相同。

当标量为 0 时会怎样?所有元素都会变成 0,得到的是零矩阵。

标量可以是负数或分数吗?可以。负标量会让每个元素都改变符号;分数标量则会按比例缩小各个元素。

最后更新: