Phép toán Vectơ hàng và cột

Phép nhân ma trận bao gồm việc nhân từng vectơ hàng của một ma trận với từng vectơ cột của ma trận kia.

Tích vô hướng của hai vectơ ab là tương đương với tích ma trận khi vectơ hàng a nhân với vectơ cột b,

a ⋅ b = a b T = [ a 1 a 2 a 3 ] [ b 1 b 2 b 3 ] = a 1 b 1 + a 2 b 2 + a 3 b 3 , {\displaystyle \mathbf {a} \cdot \mathbf {b} =\mathbf {a} \mathbf {b} ^{\mathrm {T} }={\begin{bmatrix}a_{1}&a_{2}&a_{3}\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}b_{1}\\b_{2}\\b_{3}\end{bmatrix}}=a_{1}b_{1}+a_{2}b_{2}+a_{3}b_{3}\,,}

tích này cũng tương đương với tích ma trận khi b là vectơ hàng nhân với a là vectơ cột,

b ⋅ a = b a T = [ b 1 b 2 b 3 ] [ a 1 a 2 a 3 ] . {\displaystyle \mathbf {b} \cdot \mathbf {a} =\mathbf {b} \mathbf {a} ^{\mathrm {T} }={\begin{bmatrix}b_{1}&b_{2}&b_{3}\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}a_{1}\\a_{2}\\a_{3}\end{bmatrix}}\,.}

Ngược lại, phép nhân ma trận của một vectơ cột với một vectơ hàng thì cho kết quả là tích ngoài của hai vectơ ab, là ví dụ của khái niệm tích tenxơ tổng quát hơn. Nếu a là vectơ cột còn b là vectơ hàng, ta có ma trận tích khi a nhân với b

a ⊗ b = a T b = [ a 1 a 2 a 3 ] [ b 1 b 2 b 3 ] = [ a 1 b 1 a 1 b 2 a 1 b 3 a 2 b 1 a 2 b 2 a 2 b 3 a 3 b 1 a 3 b 2 a 3 b 3 ] , {\displaystyle \mathbf {a} \otimes \mathbf {b} =\mathbf {a} ^{\mathrm {T} }\mathbf {b} ={\begin{bmatrix}a_{1}\\a_{2}\\a_{3}\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}b_{1}&b_{2}&b_{3}\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}a_{1}b_{1}&a_{1}b_{2}&a_{1}b_{3}\\a_{2}b_{1}&a_{2}b_{2}&a_{2}b_{3}\\a_{3}b_{1}&a_{3}b_{2}&a_{3}b_{3}\\\end{bmatrix}}\,,}

ta thấy đây là chuyển vị của ma trận tích khi b là vectơ cột và a là vectơ hàng,

b ⊗ a = b T a = [ b 1 b 2 b 3 ] [ a 1 a 2 a 3 ] = [ b 1 a 1 b 1 a 2 b 1 a 3 b 2 a 1 b 2 a 2 b 2 a 3 b 3 a 1 b 3 a 2 b 3 a 3 ] . {\displaystyle \mathbf {b} \otimes \mathbf {a} =\mathbf {b} ^{\mathrm {T} }\mathbf {a} ={\begin{bmatrix}b_{1}\\b_{2}\\b_{3}\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}a_{1}&a_{2}&a_{3}\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}b_{1}a_{1}&b_{1}a_{2}&b_{1}a_{3}\\b_{2}a_{1}&b_{2}a_{2}&b_{2}a_{3}\\b_{3}a_{1}&b_{3}a_{2}&b_{3}a_{3}\\\end{bmatrix}}\,.}