求矩阵的逆矩阵的方法

对于n阶方阵A,若存在n阶方阵B,使AB=BA=E成立,则称B是A的逆矩阵。若矩阵A可逆,则A可经过一系列初等行变换化为单位矩阵E。     

伴随矩阵的一个性质

【定理】设A是n阶矩阵，P和Q是n阶可逆矩阵。若PAQ＝B则B*=|PQ|Q－1A*P－1，这里的A*和B*分别是A和B的伴随矩阵。其次令P是消法矩阵因为每一个n阶可逆矩阵，包括换位矩阵都可以化为若干个上述两种矩阵的积。所以对任一可逆矩阵民若PA＝B，则B”。IPA”P－‘．类似地可以证明，Q是可逆矩阵，若AQ＝＝B则B“一闪闪”‘A．。现在设P，Q是可逆矩阵，PAQ＝B令PA二B，B；”二IPIA”P－‘，B二PAQ＝B；Q，则B”＝［Q·Q’‘B；“＝IQIQ”·！PA”P”‘＝IPQIQ－‘A“P－‘作为定理的特例，有如下的【命题1】A是n防矩…     

一个正交矩阵的求法──高等代数教材研究(7)

任一实对称矩阵入总存在正交矩阵U，使V’AU是对角形矩阵。通常用施密特正交化方法求U，计算颇繁，本文提出一个新的方法，不必借助欧氏空间的某些概念与性质。引理设A是nXr实矩阵，若秩A。r，则存在可逆矩阵巨使P’八’AP。I（单位矩阵）征．．”秩A。r，．．．存在矩阵B使G＝（AB）是n阶实可逆矩阵，从而G’G是正定矩阵，但所以A’A是正定矩阵，A’A与1合同。定理A是n阶实对称矩阵，如果T是实可逆矩阵，使q’－‘AT是对角形矩阵，则存在可逆矩阵R，使U。TR是正交矩阵，而且U’AU是对角形矩阵。证不妨设人有两个不同的特征根…     

求标准正交基的矩阵初等变换法

在许多高等代数教材中,通常介绍的施密特(Schmidt)方法,使我们可以从欧氏空间 R~n 的任意一个基出发,求出一个正交基来,再单位化,求出一个标准正交基。本文给出一种运用矩阵初等变换,从欧氏空间 R~n 的任意一个基求标准正交基的方法,比较直接简单。设 a_i=(a_(1i),a_(2i),…,a_(ni)),i=1,2,…,n 是 R~n 任意一个基,以 a′为列向量构成矩阵 A=(a_(ii)),则 A′A 是一个 n 阶正定矩阵,必与单位矩阵 E 合同,即存在 n 阶可逆矩阵 Q,使得Q′(A′A)Q=E(1)即(Q′A′)(AQ)=E(2)(1)式说明,对矩阵 A′A 施行一系列的列初等变换(相应的初等矩阵的乘积为 Q)及一系列的行初等变换(相应的     

可逆矩阵的定义

关于可逆矩阵的定义,现行课本这样给出:“设A是数域F上的一个n阶矩阵.如果存在一个n阶矩阵B,使得AB=BA=I(单位矩阵)那么A叫做一个可逆矩阵(或非奇异矩阵),而B叫做A的逆矩阵.”这个定义以简捷的方式深刻地揭示了可逆矩阵的实质.但初学者对这定义方式往往感到费解.同时可逆矩阵的一些重要结果的建立者较费事.本文尝试用下面的方式定义,可能对初学者有所好处.     

逆矩阵的初等变换求法

在《线性代数》教材中 ,都介绍可逆矩阵的逆矩阵的初等变换求法。如果ｎ阶矩阵Ａ可逆 ,那么Ａ可以只通过一系列行的初等变换化为单位矩阵 ,即存在初等矩阵Ｐ1,Ｐ2 ,… ,Ｐｍ 使得 :　Ｐｍ…Ｐ2 Ｐ1Ａ =Ｉ上式两端右乘Ａ-1得 :　Ｐｍ…Ｐ2 Ｐ1Ｉ=Ａ-1由此可得用行初等变换求逆矩阵的方法如下 :(Ａ┋Ｉ) 行初等变换 (Ｉ┋Ａ-1)即把Ａ和它同阶的Ｉ并列在一起 ,用行初等变换化矩阵Ａ为Ｉ,并且在每次对Ａ进行行初等变换时 ,对Ｉ进行同样的行变换 ,则当Ａ变为Ｉ时 ,Ｉ就变为Ａ-1了。同理 ,如果ｎ阶矩阵Ａ可逆 ,那么Ａ总可以只通过一系列列的初等变…     

矩阵分块及初等变换在教学上应用三例

在《线性代数》教学中，应用矩阵的初等变换，可以求线性方程组的解[1]，求可逆矩阵的逆矩阵[1]，求向量空间的标准正交基[2]，求矩阵的满秩分解[3]，求多项式的最大公因式[4]，以及化二次型为标准形[1]等等，简捷方便，易于接受。如果结合矩阵分块，则会收到事半功倍之效。本文仅就矩阵方程AXB＝C（A，B分别为m及n阶可逆矩阵）的求解，缺角四块阵[5]之逆的计算，以及合同变换阵的求法，谈谈作者的教学体会，不妥之处，请专家指正。本文所用记号表示矩阵的第j行乘以k加到第i行上去，表示矩阵的第j列乘以k加到第i列上去。其余初等变换记号…     

介绍一种解方程组X''''=AX的方法

设常系数齐线性微分方程组为 X/=AX。一v,二。。、T,,,,头甲,人“气灿,幻,’”人n夕人’=‘山‘,勺’,”、 (x))T是。xl拒阵,\|lles︸./nn二n 1,比na a ..a … .… .… 1,-na卜‘引a之a二,‘ l曰二n但11阵1..1饱A=是nxn常数矩阵. 我们定义矩阵指数e,A(或。A)为 00 AK_~_A一奋;二~~”.二.1,…1‘_.七入P八=山入里=乃十八十不丁一八‘十…十—找u十”’ ,_-一‘百们. 版=O’一‘(2)其中,E为n阶单位矩阵,A”是矩阵A的n次幕。又规定A。二E,。!=1,易证矩阵级数(2。)对所有的A都是收敛的.因而,expA是一个确定的矩阵. 可以证明,矩阵 中(t)=…     

一类三角方阵之Jordan变换阵的简捷计算

文[1]在P14给出，对于P阶上三角方阵1）当al一O时，B的初等因子只有以一见。尸l2）当al—…一at－1—0，at一0时，B的初等因子有底一h个（1－ac）．和h个（X一ac）9＊‘．（这里p。qk＋h，0＜hwtk）从而使我们能够很快地写出B的J0rdan标准形。本文则讨论B的Jordan变换阵T的简捷计算．本文所用记号e』表示第j行为1其余各行全为零的单位列向量，eJ”是它的转量，T。（k）是第三种初等变换所对应的初等矩阵［刀．引理1［2］对任一mXn阵A一（勾）。。n，恒有Aej一aj，j一至，2，…n；。l”A一三，i—l，2，…．m，其中…为A的第j列向为A…     

如何把握矩阵的分解

矩阵的分解是一个比较复杂的概念,如何把给定的一个矩阵进行分解,常使初学者不知所措,本文通过一系列例子来说明矩阵分解的一般方法.一个m×n非零矩阵A的秩定义为A的不等于零的子式的最高阶数.若秩A=7,则A可以通过初等变换变成(?)初等变换可以通过乘初等矩阵来实现,因此A总可以表示成A=P(?)其中P、Q分别是m阶、n阶可逆矩阵.该式是一个基本的、但非常方用的表达式,它告诉我们可以通过便于处理的可逆矩阵P、Q和简单矩阵(?)来把握一般矩阵A的分解.     

用初等变换求长方形矩阵的逆

已知矩阵A,求矩阵B,使得AB=I(I为单位阵)。对于A是可逆方阵时,我们已知道怎样求矩阵B;当A是nxn(m≠n)的长方形矩阵时,又怎样求B呢?本文将给出一个方法——先把A增广为可逆方阵,再用初等变换法求之。     

由幂幺矩阵的全体实系数多项式组成的空间的维数

本文证明由幂幺矩阵的全体实系数多项式组成的空间的维数，等于这个幂幺矩阵的不同特征根的个数。设A＝（aij）是n阶矩阵，aij是复数，满足Ak＝E（k≥1）的矩阵称为幂幺矩阵；由这样的矩阵A的全体实系数多项式组成一个向量空间，把这个向量空间记为P（A）。引理1：n阶矩阵A相似于一个对角矩阵的充要条件是A的最小多项式没有重根。证明：充分性设A的最小多项式m（λ）没有重根，m（λ）＝（λ－λ1）（λ－λ2）…（λ－λk），则m（A）＝（A－λ1E）（A－λ2E）…（A－λkE）＝0，记矩阵A－λiE的秩为γi（i＝1，2，…，k），则由上…     

矩阵求逆算式之改进

一个矩阵 A，如果 A≠0，则A便是可逆的。关于可逆矩阵的求逆，一般都采用以 亦A为E的行初等变换将E变为A~(-1).这个方法可以表述如下:     

可加边计算的行列式的结构特征及计算方法

形如|A+BC|的行列式可采用加边法计算,其中A是n阶可逆对角矩阵(或次对角阵),B是n行m列矩阵,C是m行n列矩阵;当m=1时,用单加边法计算;当m=2时,用双加边法计算.     

解不定方程的矩阵变换法

0　引言在初等数论中 ,对多元一次不定方程 ,一般化为多个二元一次不定方程求解 ,解题过程冗繁。为此 ,笔者研究利用矩阵的初等变换简捷求解多元一次不定方程的方法1　预备知识整数集上矩阵的初等行 (列 )变换是指 :①变换矩阵中第ｉ,第ｊ两行 (列 )的位置 ,记为ｒｉｒｊ(ｃｉｃｊ)②以一个非零的整数ｋ乘以矩阵的第ｉ行 (列 ) ,记为ｋｒｉ(ｋｘｉ)③将矩阵中第ｉ行 (列 )的ｋ倍 ,加到第ｊ行 (列 )上去 ,记为ｒｊ ｋｒｉ(ｃｊ ｋｃｉ) ,初等行 ,列变换统称为初等变换。由单位矩阵经过一次初等变换得到的矩阵称为初等矩阵。由线性代…     

关于矩阵存在平方根的一点注记

设Cn×n是复矩阵集，若A、B∈Cn×n，使A2＝B，则称A为B的平方根．关于B存在平方根的条件，目前较好的结果是：引理[1]设BCC。“”，若B可逆，则存在A，使AZ—B．本文将上述结论推广为：定理1设B6C”””，则当秩（B）一秩（B2）时，存在ACC。“。，使A。一B．证明若秩（B）一n，由引理知，存在A6C”””使A’一B，此时秩（B’）一n，结论成立．若秩（B）Mn，设B的Jordan标准形为U－‘BU一山ig《Jgl，…，几，＊乙l，…，＊引，其中，入十；，入十。，…，Jt为主对角线上非零的若当块．由引理知，入十l，人十。，…，人均…     

可加边计算的行列式的结构特征及计算方法

形如｜A＋BC｜的行列式可采用加边法计算,其中A是n阶可逆对角矩阵（或次对角阵）,B是n行m列矩阵,C是m行n列矩阵;当m=1时,用单加边法计算;当m=2时,用双加边法计算。     

2000年下半年全国高等教育自学考试高等数学(二)试题

一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题2分，共40分）1．三阶行列式＝（ ）。 ①63 ②70 ③－70 ④822．≠0是矩阵A可逆的（ ）。 ①充分条件 ②必要条件 ③充要条件 ④既不充分也非必要的条件3．设A为n阶方阵，则方阵（ ）为对称矩阵。 ①A－A′，A′表A的转置 ②CAC′，C为任意n阶方阵 ③AA′ ④（AA′）B，B为n阶对称方阵4．设A、B、C是n阶方阵，下列结论正确的是（ ）。 ①AB＝BC ②若A2＝0，则A＝0 ③A＋B＝B＋A ④若AB＝AC，则B＝C5．实二次型f（x1，x2，…     

线性代数综合练习

1 填空题 （1）行列式 （4）若矩阵A、B、C均为n阶可逆矩阵,则（A-1BC）-1=_。 （5）设A、B为四阶矩阵,且|A|=|B|=-3,则|A＇B|=_。 （6）设A、B 均为二阶可逆矩阵,则     

灵活运用矩阵方法几例

设 A 是秩为 r 的 m×n 矩阵,则存在 m 阶可逆阵 P 及 n 阶可逆阵 Q,使 A=P((?))Q.本文灵活地运用这一重要结论证明一些有关结果.例1 若 B_(nk)列满秩,则存在 A_(kn)行满秩,使 A_(kn)B_(nk)=I_k.事实上,因为 B_(nk)列满秩,故其称为 k,从而存在 n 阶可逆阵 P 及 k 阶可逆阵 Q,使B_(nk)=P((?))Q.于是有 A_(kn)(?)Q~(-1)(I_k 0).P~(-1),使 A_(kn)B_(nk)=I_k.得证.利用本文开头所述的结论,以及例1的结果,还可以给出矩阵的满秩分解这一熟知