2.3 逆矩阵
伴随矩阵
伴随矩阵的定义
定义方阵 的伴随矩阵 :
其中 表示 的代数余子式。
伴随矩阵的来源
之前在替换法则那里有
计算 :
同理,也有 。
伴随矩阵纯粹是为了凑逆矩阵。
逆矩阵
逆矩阵的定义
矩阵乘法中,若 ,则存在唯一的矩阵 ,使得 ,并称矩阵 可逆,称矩阵 为矩阵 的逆矩阵,记作 。
可逆的判定
矩阵 可逆 。
如果是抽象矩阵,存在 或 也可判断矩阵 可逆。
逆矩阵的性质
- 若 可逆,则 也可逆,且 。
- 若 可逆,且有常数 ,则有 。
原因:。 - 若 为同阶矩阵且均可逆,则
原因:相乘等于 。 - 若 可逆,则 也可逆,且 。
逆与伴随
例 1
有 ,求 。
TIP
这里可以总结出一个二阶矩阵求伴随的技巧:
主对角线上两个元素对调,副对角线上两个元素变号,简记为「主对调,副反号
抽象矩阵相关的运算
抽象矩阵的逆
例 2
设 阶方阵 满足 。
- 证明 为可逆矩阵,并求出 ;
- 证明 为可逆矩阵,并求 。
解:
第一小题:找到
第二小题:凑出 (可以用大除法或者因式分解)
例 3
设 为 阶非零矩阵,且 ,证明: 和 可逆。
证明:
矩阵方程
例 4
已知 , , ,求矩阵 使得 。
要验证 是否可逆,然后就是算了。答案是 。