Transponieren, Invertieren, Determinanten

Als Ergänzung zu den einfachen Rechenregeln werden nachfolgend weitere Regeln ohne Herleitung und Beweis nur aufgelistet:

Beim Transponieren eines Produkts kehrt sich die Reihenfolge der Faktoren um

Beim Invertieren eines Produkts kehrt sich die Reihenfolge der Faktoren um

Transponieren und Invertieren einer quadratischen Matrix sind vertauschbar

Determinante eines Produkts ist gleich dem Produkt der Determinanten

Differenzieren, Integrieren

Eine Matrix wird nach einer Variablen abgeleitet, indem jedes Element abgeleitet wird:

Eine Matrix wird differenziert, indem jedes Element differenziert wird

Eine Matrix wird integriert, indem jedes Element integriert wird:

Eine Matrix wird integriert, indem jedes Element integriertiert wird

Die (partielle) Ableitung eines Ausdrucks nach einem Vektor wird definiert als Vektor, der die partiellen Ableitungen dieses Ausdrucks nach den Komponenten des Vektors enthält:

Partielle Ableitung nach einem Vektor ist ein Vektor mit den partiellen Ableitungen nach den Komponenten

Man verifiziert leicht, dass nach dieser Vorschrift für ein Skalarprodukt bzw. eine so genannte quadratische Form folgende Differenziationsvorschriften gelten:

Ableitungsvorschriften für Skalarprodukt und quadratische Form

Eine Matrix, deren Elemente Differenzialoperatoren sind, ist ein Matrixdifferenzialoperator. Dieser wird auf eine andere Matrix angewendet, indem formal nach den Regeln der Matrizenmultiplikation vorgegangen wird, wobei die Multiplikationen durch die entsprechenden Differenziationsoperationen ersetzt werden, z. B.:

Beispiel für einen Matrixdiffenzialoprator (aus der ebenen Elastizitätstheorie)