矩阵的逆矩阵怎么求
矩阵是高等代数学中的常见工具,也常见于统计分析等应用数学学科中。矩阵是一个按照长方阵列排列的复数或实数集合,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵。
矩阵的逆矩阵怎么求
最简单的办法是用增广矩阵。如果要求逆矩阵是A,则对增广矩阵(AE)进行初等行变换,E是单位矩阵,将A化到E,此时此矩阵的逆就是原来E的位置上的那个矩阵,原理是A逆乘以(AE)=(EA逆)初等行变换就是在矩阵的左边乘以A的逆矩阵得到的。
设A是数域上的一个n阶矩阵,若在相同数域上存在另一个n阶矩阵B,使得:AB=BA=E,则我们称B是A的逆矩阵,而A则被称为可逆矩阵。注:E为单位矩阵。可逆矩阵一定是方阵。如果矩阵A是可逆的,其逆矩阵是唯一的。
A的逆矩阵的逆矩阵还是A。记作(A-1)-1=A。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)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。
求逆矩阵的方法
1.待定系数法
待定系数法顾名思义是一种求未知数的方法。将一个多项式表示成另一种含有待定系数的新的形式,这样就得到一个恒等式。然后根据恒等式的性质得出系数应满足的方程或方程组,其后通过解方程或方程组便可求出待定的系数,或找出某些系数所满足的关系式,这种解决问题的方法叫做待定系数法。
2.伴随矩阵法
用这个方法之前,必须先搞清什么是余子式和代数余子式!这种方法计算量比较大,特别注意是区分余子式和代数余子式这两个概念,代数余子式的转置(行变列,列变行)以及乘以行列式值分之一
3.初等变换法
一般采用的是初等行变换。定义:所谓数域P上矩阵的初等行变换是指下列3种变换:
1)以P中一个非零的数乘矩阵的某一行
2)把矩阵的某一行的c倍加到另一行,这里c是P中的任意一个数
3)互换矩阵中两行的位置
逆矩阵的运算及其运算规则
|A^(-1)|=|A|^(-1)逆矩阵;
设A是数域上的一个n阶方阵,若在相同数域上存在另一个n阶矩阵B,使得:AB=BA=E。则我们称B是A的逆矩阵,而A则被称为可逆矩阵。
证明:
因为(AB)(B^-1A^-1)
=A(BB^-1)A^-1
=AEA^-1
=AA^-1
=E
所以(AB)^-1=B^-1A^-1
可逆矩阵还具有以下性质:
(1)若A可逆,则A-1亦可逆,且(A-1)-1=A[4]。
(2)若A可逆,则AT亦可逆,且(AT)-1=(A-1)T[4]。
(3)若A、B为同阶方阵且均可逆,则AB亦可逆,且(AB)-1=B-1A-1。
求逆矩阵的步骤
逆矩阵存在的条件是矩阵的行列式不为0。
如果一个n阶方阵A的行列式不为0,则A可逆,也就是存在一个n阶方阵B,使得AB=BA=I。
其中,I是n阶单位矩阵。
求逆矩阵的步骤如下:
1.构造增广矩阵[A|I],其中A是待求逆矩阵,I是n阶单位矩阵;
2.对增广矩阵进行初等行变换,将矩阵A变为n阶单位矩阵I;
3.对初等行变换后的增广矩阵进行观察,如果右侧n阶矩阵不为单位矩阵,则原矩阵A不存在逆矩阵;
4.如果右侧n阶矩阵是单位矩阵,则左侧的矩阵就是A的逆矩阵B。
需要注意的是,矩阵求逆时要注意精度问题,计算过程中要注意舍入误差和相减的可能出现的减法消元误差。