Question

为什么n阶方阵A可逆的充要条件是r(A)= n

Answer 1

对于2阶方阵A，可以直接计算得出A**=A。对于大于2阶的n阶方阵A，由于|A|=0时，r(A*)≤1，则A*的所有n-1阶子式全为0，所以A**=O。

AA* = |A|E

|A*| = |A|^(n-1)

当 r(A) = n 时, r(A*) = n

当 r(A) = n-1 时, r(A*) = 1

当 r(A) < n-1 时, r(A*) = 0

所以有

A*(A*)* = |A*|E

AA*(A*)* = |A*|A

|A| (A*)* = |A|^(n-1) A

所以, 当A可逆时, (A*)* = |A|^(n-2) A

当A不可逆时, |A|=0

r(A) <= n-1

r(A*)<= 1

r((A*)*) = 0

定理

（1）逆矩阵的唯一性。

若矩阵A是可逆的，则A的逆矩阵是唯一的，并记作A的逆矩阵为A-1。

（2）n阶方阵A可逆的充分必要条件是r(A)=m。

对n阶方阵A,若r(A)=n,则称A为满秩矩阵或非奇异矩阵。

（3）任何一个满秩矩阵都能通过有限次初等行变换化为单位矩阵。

推论 满秩矩阵A的逆矩阵A可以表示成有限个初等矩阵的乘积。