Калькулятор транспонирования матрицы

Мгновенно транспонируйте любую матрицу, меняя её строки и столбцы местами.

Вычислить транспонированную матрицу
Введите квадратную или прямоугольную матрицу, чтобы превратить каждую строку в столбец.

Разделяйте столбцы запятыми, а строки — точками с запятой.

О транспонировании матриц

Транспонированная матрица получается заменой строк столбцами. Элемент строки i и столбца j исходной матрицы становится элементом строки j и столбца i транспонированной. Поэтому матрица с двумя строками и тремя столбцами превращается в матрицу с тремя строками и двумя столбцами. Арифметические операции над значениями не выполняются: меняются только их позиции. Обычно транспонирование обозначают верхним индексом T. Двойное транспонирование возвращает исходную матрицу, поскольку повторная замена строк столбцами восстанавливает все позиции. Транспонированная сумма равна сумме транспонированных матриц, а транспонированное произведение на скаляр — произведению того же скаляра на транспонированную матрицу. Для произведений действует одно из важнейших правил: транспонированное произведение A на B равно произведению транспонированной B на транспонированную A. Порядок меняется, поскольку строки и столбцы меняются ролями. Это тождество используется в доказательствах и практических расчётах, особенно при выводе градиентов, нормальных уравнений и ковариационных матриц. Квадратная матрица, равная своей транспонированной, называется симметричной. Симметричные матрицы обладают полезными свойствами собственных значений и встречаются в моделях расстояний, квадратичных формах, физике, статистике и оптимизации. Матрица, транспонированная к которой равна ей самой с обратным знаком, называется кососимметричной. Все диагональные элементы вещественной кососимметричной матрицы должны быть нулевыми. Для векторов транспонирование меняет столбцовую ориентацию на строковую и наоборот. Вектор-столбец из трёх элементов становится однострочной матрицей, а вектор-строка — одним столбцом. Это обеспечивает точное согласование размерностей скалярных и внешних произведений. В методе наименьших квадратов произведение транспонированной матрицы плана на саму матрицу плана даёт симметричную нормальную матрицу. Калькулятор принимает матрицы любой прямоугольной формы. Он проверяет одинаковое число числовых элементов во всех строках и формирует каждую выходную строку из одного исходного столбца. Целые, отрицательные и десятичные значения сохраняются; незначительные погрешности вычислений с плавающей точкой убираются при отображении. Разделяйте столбцы запятыми, строки — точками с запятой. Каждая группа в квадратных скобках представляет строку результата, позволяя проверить, что первый исходный столбец стал первой строкой и размерности корректно поменялись местами.

Примеры транспонирования матриц

В каждом примере строки и столбцы меняются местами.

Исходная матрицаТранспонированная матрицаПояснение
[[1,2,3],[4,5,6]][[1,4],[2,5],[3,6]]Матрица 2 на 3 становится матрицей 3 на 2.
[[2],[4],[6]][[2,4,6]]Вектор-столбец становится вектором-строкой.
[[1,2],[2,5]][[1,2],[2,5]]Эта симметричная матрица не меняется.

Как транспонировать матрицу

  1. Введите значения матрицы, разделяя столбцы запятыми.
  2. Разделяйте исходные строки точками с запятой.
  3. Нажмите «Транспонировать», чтобы поменять строки и столбцы местами.
  4. Читайте каждую группу в квадратных скобках как строку результата.

Частые вопросы

Что делает транспонирование матрицы?

Оно превращает каждую строку в соответствующий столбец. Значения остаются прежними, меняются только их позиции.

Можно ли транспонировать прямоугольную матрицу?

Да, у каждой прямоугольной матрицы есть транспонированная. Число строк и столбцов меняется местами.

Что будет при двойном транспонировании?

Получится исходная матрица. Каждый элемент переходит в зеркальную позицию, а затем возвращается обратно.

Что такое симметричная матрица?

Это матрица, равная своей транспонированной. Она должна быть квадратной, а значения в зеркальных позициях относительно главной диагонали должны совпадать.

Меняет ли транспонирование порядок множителей?

Да, при транспонировании произведения порядок множителей обращается. Это сохраняет размерности, необходимые для умножения.