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矩阵的初等变换及应用

在线性代数的学习中,初等行变换是解题中最重要的方法。

我们知道可以用初等行变换求矩阵的秩;求解线性方程组;求方阵的逆阵;求解简单矩阵方程AX=B 型等等。

但对初等列变换比较陌生,本文总结了两种初等列变换的用法以加深对列变换的认识。

一、利用初等列变换来解简单矩阵方程XA=B型
例1、解下面矩阵方程XA=B,其中
解:(一)可以用到初等列变换的三种变换,即。

(二)具体方法为
二、利用初等变换化二次型为标准型,并可求出可逆线性变换。

例2、将二次型,求可逆阵P,将其化成标准型。

解:(一)只用到初等列变换的一种变换,即同时还用到初等行变换。

(二)具体方法:为了求可逆阵P,我们把n阶单位阵写在A的下面,于是对A进行初等列变换时,下面的矩阵E进行同样的列变换,而对A进行初等行变换时,下面矩阵不动,这样,当A施行一系列上述的“一对初等列与行变换”化为时,下面的单位阵E经过一系
列相应列变换化为P,即
我们用初等变换解这道比较熟悉的习题,相比较于正交变换的方法来看过程更简单一些。

当然我们还可以用初等列变换求矩阵的逆阵;判断向量组的线性相关性;判断矩阵的合同以及求标准型中的正、负惯性指数等等。

初等变换是贯穿线性代数教学活动始末的重要方法,所以我们既要熟悉初等行变换,也要了解初等列变换。

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