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关于向量求导用到的公式实在是太多了…经常公式推着推着就被卡住,这里一次性做个总结吧。
0.引言
正文中,元素使用字母a,b,c等表示,向量使用小写的
x,y,z等表示,并且默认是列向量,矩阵使用大写的A,B,C进行表示。
1.向量对元素求导
- 行向量对元素求导
∂a∂xT=[∂a∂x1,∂a∂x2,...,∂a∂xn]
- 列向量对元素求导
∂a∂x=⎣⎢⎢⎡∂a∂x1∂a∂x2...∂a∂xn⎦⎥⎥⎤
2.向量对向量求导
- 行向量对列向量求导
∂x∂yT=⎣⎢⎢⎢⎡∂x1∂y1,∂x1∂y2,...,∂x1∂yn∂x2∂y1,∂x2∂y2,...,∂x2∂yn...∂xn∂y1,∂xn∂y2,...,∂xn∂yn⎦⎥⎥⎥⎤
- 列向量对行向量求导
∂xT∂y=⎣⎢⎢⎢⎡∂x1∂y1,∂x2∂y1,...,∂xn∂y1∂x1∂y2,∂x2∂y2,...,∂xn∂y2...∂x1∂yn,∂x2∂yn,...,∂xn∂yn⎦⎥⎥⎥⎤
- 行向量对行向量求导
∂xT∂yT=[∂x1∂yT,∂x2∂yT,...,∂xn∂yT]
- 列向量对列向量求导
∂x∂y=⎣⎢⎢⎡∂x∂y1∂x∂y2...∂x∂yn⎦⎥⎥⎤
3.矩阵对向量求导
- 矩阵对行向量求导
∂xT∂A=[∂x1∂A,∂x2∂A,...,∂xn∂A]
- 矩阵对列向量求导
∂x∂A=⎣⎡∂x∂A11,∂x∂A12,...,∂x∂A1n... ∂x∂An1,∂x∂An2,...,∂x∂Ann⎦⎤
4.矩阵复合向量的求导
-
dxdxTA=A
-
dxTdAx=A
-
dxdxA=AT
-
dxdAx=AT
-
dxdxT=I
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dxTdx=I
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dxdxTy=dxdyTx=y
-
dxdxTAy=xyT
-
dxdxTAx=xxT
-
dAdxTATy=yxT
-
dxdxTAx=(A+AT)x=2Ax(当A为对称矩阵时第二个等式成立)
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dAdxTx=2x