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[科普中國]-矩陣求逆

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初等變換法

求元索為具體數(shù)字的矩陣的逆矩陣,常用初等變換法‘如果A可逆,則A’可通過初等變換,化為單位矩陣 I ,即存在初等矩陣使

(1) ;

(2)用 右乘上式兩端,得: ;

比較(1)、(2)兩式,可以看到當A通過初等變換化為單位處陣的同時,對單位矩陣I作同樣的初等變換,就化為A的逆矩陣 。

用矩陣表示:

這就是求逆矩陣的初等行變換法,它是實際應用中比較簡單的一種方法。需要注意的是,在作初等變換時只允許作行初等變換。同樣,只用列初等變換也可以求逆矩陣。

伴隨陣法定理:n階矩陣 為可逆的充分必要條件是A非奇異,且:

其中, 是|A|中元素 的代數(shù)余子式;矩陣

稱為矩陣A的伴隨矩陣,記作A*,于是有 。

用此方法求逆知陣,對于小型矩陣,特別是二階方陣求逆既方便、快陣,又有規(guī)律可循。因為二階可逆矩陣的伴隨矩陣,只需要將主對角線元素的位置互換,次對角線的元索變號即可。

若可逆矩陣是二階或二階以上矩陣,在求逆矩陣的過程中,需要求9個或9個以上代數(shù)余子式,還要計算一個三階或三階以上行列式,工作量大且中途難免出現(xiàn)符號及計算的差錯。對于求出的逆炬陣是否正確,一般要通過 來檢驗。一旦發(fā)現(xiàn)錯誤,必須對每一計算逐一排查。

定義法和恒等變形法利用定義求逆矩陣定義:設A、B都是n階方陣,如果存在n階方陣B使得AB=BA=E,則稱A為可逆矩陣,而稱B為A的逆矩陣。下面舉例說明這種方法的應用。

恒等變形法恒等變形法求逆矩陣的理論依據(jù)為逆矩陣的定義,此方法也常用與矩陣的理論推導上,就是通過恒等變形把要求的值化簡出來,題目中的逆矩陣可以不求,利用 ,把題目中的逆矩陣化簡掉1。