可逆矩阵及求逆矩阵的方法
,那么
。论文检测。论文检测。
这种方法只适用于求二阶矩阵的逆矩阵,我们称为二阶矩阵的公式求逆法。
方法三 初等变换法 这是一种最常用的一种方法,为了看出如何用初等变换法求逆矩阵,先证一
个引理; 引理 1 可逆矩阵的简化行阶梯形一定是单位矩阵。换句话说,可逆矩阵可
以经过一系列初等变换化成单位矩阵。
即
, 同理有
的逆矩阵。
解:因为 的特征多项式为:
,所以 的最小多项式
为
的因式,显然
,而
,因此 的最小多项式为
=
,即
,所以由
=
得
=
【参考文献】
[1] 张 新 发 . 初 等 变 换 的 关 系 与 可 逆 矩 阵 的 分 解 [J]. 大 学 数 学,2003,19(2):82-85. [2]钱吉林.高等代数题解精粹(第二版)[M].大连:大连理工大学出版社, 2000, 137 [3] 骈 俊 生 . 分 块 矩 阵 的 初 等 变 换 及 应 用 [J]. 阜 阳 师 范 学 院 学 报 ( 自 然 科 学 版),2004,(3):44-49. [4]田代军.线性代数题解指南[M].天津:天津大学出版社, 2004, 79. [5]张海涛.逆矩阵的求法[J].大同职业技术学院学报,2004,(2):36-4.
较大,如果把该矩阵分块,再对分块矩阵求逆矩阵,则可减少计算量。 用分块求逆法解题的具体步骤为:
(1)根据所给矩阵 的特点分块为 = (2)选择适当的分块求逆公式 常用的分块求逆公式有:
设
均可逆,则
1: 3: 5:
7: 8:
2: 4:
6:
例:设四阶方阵 解:设
试求 则是分块矩阵,易得
故 方法六 利用哈密尔顿—凯莱定理求逆矩阵
哈密尔顿—凯莱定理:设 是数域 P 上一个 级矩阵,f =
是
的特 征多项式,则 f( )=
设 f ( )= 当 可逆时, 0,即 n 0 由
其中 n= =0 可得
例设 = 解:f =
试用哈密尔顿—凯莱定理求 = =
=
=
方法七 利用最小多项式求逆矩阵
定义:以 n 阶矩阵 为根的多项式中,其中次数最低的首项为 1 的以 为
可逆矩阵及求逆矩阵的方法
时间:2015-11-02 作者:shelly 论文导读:引理 1 可逆矩阵的简化行阶梯形一定是单位矩阵。换句话说,可逆 矩阵可以经过一系列初等变换化成单位矩阵。 关键词:伴随矩阵,初等变换,逆矩阵
方法一 伴随矩阵法 定义 1 设 = 是 级方阵,用 表示 的 元的代数余子式
根的多项式,称为 的最小多项式。
引理 2 设 是矩阵 的最小多项式,那么 以 为根的充分必要条 件是 整除 。
由上述引理和定义及哈密尔顿—凯莱定理知:非退化矩阵 的最小多项式的
常数项非零,即设 的最小多项式为
,则有常
数项
。又由于
,则得
故= 下面举例说明此法的应用,但此法并不常用。论文检测。
例. 求 =
例:
用初等变换法求
所以 = 方法四 利用解线性方程组来求逆矩阵
若 级矩阵 可逆,则 的解,
,于是 的第 列是线性方程组的
因此我们可以去解线性方程组
,其中
然
后把所得的解的公共式中
分别用 1,0,…,0;0,1,…,0;…;0,…,0,
变换法求逆矩阵稍微简单些。 方法五 分块求逆法 当一个可逆矩阵的级数较大时,即使用初等变换法求它的逆矩阵仍然计算量
,
矩阵
称为 的伴随矩阵,记作
若 0,并且当 可逆时有 这种方法在理论上很有用,在实际计算中常用于 2 级或 3 级矩阵。
例:
用伴随矩阵法求
解:因为 ,
,所以 可逆,而 ,
=
方法二 二阶矩阵的公式求逆法
设 = (其中
,即
0),则 ==
这个公式的推导思想是从
这个重要结论出发,构造一个矩阵 ,去
左乘 使其等于单位矩阵 ,即若