1、初等变换法
将一n阶可逆矩阵A和n阶单位矩阵I写成一个nX2n的矩阵
对B施行初等行变换,即对A与I进行完全相同的若干初等行变换,目标是把A化为单位矩阵。当A化为单位矩阵I的同时,B的右一半矩阵同时化为了A的逆矩阵。
如求
的逆矩阵A-1。
故A可逆并且,由右一半可得逆矩阵A-1=
2、伴随矩阵法
如果矩阵
可逆,则
注意:
中元素的排列特点是的第k列元素是A的第k行元素的代数余子式。要求得
即为求解
的余因子矩阵的转置矩阵。A的伴随矩阵为
,其中Aij=(-1)i+jMij称为aij的代数余子式。
扩展资料:
可逆矩阵的性质定理
1、可逆矩阵一定是方阵。
2、如果矩阵A是可逆的,其逆矩阵是唯一的。
3、A的逆矩阵的逆矩阵还是A。记作(A-1)-1=A。
4、可逆矩阵A的转置矩阵AT也可逆,并且(AT)-1=(A-1)T (转置的逆等于逆的转置)
5、若矩阵A可逆,则矩阵A满足消去律。即AB=O(或BA=O),则B=O,AB=AC(或BA=CA),则B=C。
6、两个可逆矩阵的乘积依然可逆。
7、矩阵可逆当且仅当它是满秩矩阵。
参考资料:百度百科-逆矩阵
求逆矩阵常用的有两种方法:
伴随阵法:A^(-1)=(1/|A|)×A* ,其中A^(-1)表示矩阵A的逆矩阵,其中|A|为矩阵A的行列式的值,A*为矩阵A的伴随矩阵。
行初等变换法:(A|E)经过初等变换得到(E|A^(-1))。
注意:初等变化只用行(列)运算,不能用列(行)运算。E为单位矩阵。
一般计算中,或者判断中还会遇到以下11种情况来判断是否为可逆矩阵:
1 秩等于行数
2 行列式不为0
3 行向量(或列向量)是线性无关组
4 存在一个矩阵,与它的乘积是单位阵
5 作为线性方程组的系数有唯一解
6 满秩
7 可以经过初等行变换化为单位矩阵
8 伴随矩阵可逆
9 可以表示成初等矩阵的乘积
10 它的转置矩阵可逆
11 它去左(右)乘另一个矩阵,秩不变
可逆矩阵的性质
1 矩阵A可逆的充要条件是A的行列式不等于0。
2 可逆矩阵一定是方阵。
3 如果矩阵A是可逆的,A的逆矩阵是唯一的。
4 可逆矩阵也被称为非奇异矩阵、满秩矩阵。
5 两个可逆矩阵的乘积依然可逆。
6 可逆矩阵的转置矩阵也可逆。
7 矩阵可逆当且仅当它是满秩矩阵。
求解逆矩阵的举例,对于如下行列式A:(以二阶方阵为例)
|3 0|
|2 1|
对于元素3,其代数余子式是(-1)^(1+1)*1=1;对于元素0,其代数余子式是(-1)^(1+2)*2=-2;对于元素2,其代数余子式是(-1)^(2+1)*0=0;对于元素1,其代数余子式是(-1)^(2+2)*3=3,所以矩阵A的伴随阵A*是:
|1 0|
|-2 3|
而A的行列式|A|=3*1-2*0=3所以A^(-1)=(1/|A|)*(A*)=1/3|1 0|
|-2 3|
2015-04-11 · 知道合伙人教育行家
因为矩阵A可逆,则逆矩阵A-1可逆(AA-1=E det(AA-1)=detA*detA-1=detE=1 则detA-1!=0)矩阵A经过一系列的初等变换(包括行变换和列变换得到E(需要证明) 证明:(证明前说明一个问题:一个矩阵进行一次行变换相当于左乘一个m阶初等矩阵,进行一次列变换相当于右乘一个n阶初等矩阵(初等矩阵就是由单位矩阵进行一次初等变换得到的矩阵(初等变换包括三种方式即:交换矩阵某两行,某两列或者将矩阵的某一行或某一列的k倍加到另一行或另一列去))那么即是p1*p2*……*pn*A*q1*q2*……qn=E(并不是直接得到E,而是一个只与E和O有关的矩阵,但由于qn,pn的行列式都不为0,则得到的与和O有关的矩阵的行列式不为0,则该矩阵为E,这里说明A必须为n阶矩阵)p1*p2*……*pn*A*q1*q2*……qn=E两边同时乘以pn,qn的逆矩阵)则得到A=pn-1*……p1-1*qn-1*……*q1-1) ,那么同理我们可以将A-1表示为A-1=G1*G2*……Gn,(G1、G2……Gn均为初等矩阵)也可以写成A-1=G1*G2*……Gn*E(因为一个矩阵乘以E还是原矩阵)两边同时右乘A,即A-1*A=G1*G2*……Gn*A,则E=G1*G2*……Gn*A,这就是说E经过一系列行初等变换(就是交换E的两行或者将E的某一行的K倍加到另一行去)得到A-1,而A经过与上面相同的行变换得到E,那么我们可以这样表示(A,E)~一系列行变换~(E,A-1),因此我们可以把A,E放在一起形成一个2n阶矩阵,在经过一系列行初等变换,当A变为E时,E变为A-1.