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矩阵

详细教程请参阅:如何输入矩阵

创建矩阵

Alt + t Tab(macOS: Option + t Tab)创建矩阵。先按 Alt + t 创建表格,再按 Tab 切换为矩阵类型。连续按 Tab 可在不同矩阵类型间切换。

(abcd)\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}

矩阵是结构化环境,可以像表格一样直接添加行列、调整大小。按 Alt + 方向键 即可在对应方向添加新行或新列。

矩阵类型切换

连续按 Tab 可在以下类型间循环:

类型效果说明
矩阵(matrix)(abcd)\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}圆括号
行列式(determinant)abcd\begin{vmatrix} a & b \\ c & d \end{vmatrix}竖线
选择(choice)条件分支结构用于分段函数
堆叠(stack)多行对齐用于多行公式对齐

常见矩阵

单位矩阵、对角矩阵、三角矩阵等均可通过矩阵环境创建:

I=(100010001)I = \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}

D=(λ1000λ2000λ3)D = \begin{pmatrix} \lambda_1 & 0 & 0 \\ 0 & \lambda_2 & 0 \\ 0 & 0 & \lambda_3 \end{pmatrix}

U=(a11a12a130a22a2300a33)U = \begin{pmatrix} a_{11} & a_{12} & a_{13} \\ 0 & a_{22} & a_{23} \\ 0 & 0 & a_{33} \end{pmatrix}

L=(a1100a21a220a31a32a33)L = \begin{pmatrix} a_{11} & 0 & 0 \\ a_{21} & a_{22} & 0 \\ a_{31} & a_{32} & a_{33} \end{pmatrix}

矩阵运算

矩阵乘法、行列式和逆矩阵的排版:

C=AB其中cij=k=1naikbkjC = AB \quad \text{其中} \quad c_{ij} = \sum_{k=1}^{n} a_{ik} b_{kj}

det(A)=abcd=adbc\det(A) = \begin{vmatrix} a & b \\ c & d \end{vmatrix} = ad - bc

A^{-1} = \frac{1}{\det(A)} \begin{pmatrix} d & -b \\ -c & a \end{pmatrix}$

选读:与 LaTeX 的对比

Liii STEM 中矩阵是结构化环境,可以像表格一样直接添加行列、调整大小。LaTeX 中矩阵是固定代码,修改行列需要手动编辑 \\&。矩阵类型在 Liii STEM 中通过 Tab 循环切换。LaTeX 中需要分别使用 pmatrixvmatrixbmatrix 等不同环境。增广矩阵在 Liii STEM 中可通过表格功能手动添加竖线分隔符。LaTeX 中使用 array 环境的列格式参数。