线性代数中的逆矩阵是怎么求的?

2024-11-13 00:56:26
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回答1:

首先你要了解初等变换。

初等变换就3种。

1. E12 就是吧12行(列)互换

2. E12(K)就是把第1行(列)的K倍加到第2(行)

3. E1(K)就是把第1行都乘上K

然后了解如何化最简型

怎样化行最简:

这个其实很简单,一步一步来不要话错了就行了。无非就是要化成阶梯形,然后再把阶梯开头的元素化为1,他头顶上的元素化为0嘛

比如一个4阶矩阵。

首先你要把第一列,除了第一个元素都化成0。那么显然,就是用第二行,第三行,第四行,去减第一行的k倍。假设。第一行是(1,2,3,4)第二行第一个元素是3,那么你用第二行减去第一行的3倍的话,头一个元素不就肯定是0了吗。然后假设第三行第一个元素是4,那么就是第三行减去第一行的4倍。同理第四行也是一样的。此时你只要关注第一列的元素就行了,全力把他们化为0。等到完成的时候,矩阵就变成

1 2  3 4

0 *  *   *

0 *  *   *

0 *  *  *

这样就出来一个阶梯了对吧。

下面就是重复上面的工作。不过。不要在整个矩阵里面进行了,因为如果你带着第一行算的话,前面的0就肯定会被破坏了。下面你就直接在* 的那个3阶矩阵里面进行。把原来的第二行 0 * * *当作第一行来化下面的,

完工之后就是

1   2   3  4

0   *    *   *

0   0   *   *

0   0   *  * 

不就又出来一个阶梯吗。

反复这么做最后就化成

1  2   3   4

0  *    *    *

0  0   *    *

0  0   0   *

这个就是阶梯形了吧。。

然后化最简形就很简单了。用初等变化的第3条。显然我们可以吧最后一行的那个*除以他自己变成1

1  2  3 4

0  *  *  4

0  0 *  4

0  0  0 1

然后他头上的数,不论是多少都可以写成0,因为不论是多少,总可以化为0吧,如果是2012,就减去第四行的2012倍嘛,反正第四行只有一个1,前面都是0,怎么减都不会影响到前面的行

这样就化成了

1 2 3 0

0  * * 0

0 0 * 0

0 0 0 1

很显然,重复上面的过程就可以了,现在只要把第三行的那个*,除以自己,变成1,然后他头上的也就全可以化为0了

1 2 0 0

0  * 0 0

0 0 1 0

0 0 0 1

再来一次。就ok了嘛

初等变换求逆矩阵

比如你求A的逆矩阵,就是把A的右边拼上一个同阶的单位阵变成(A|E)

1 2 3  1 0 0 

4 5 6  0 1 0

7 8 9  0 0 1

然后把这个矩阵当作新的矩阵,然后就把左面那个部分化成单位阵(方法就是化最简型嘛),当你把左面的部分化成单位阵之后,右边就自动是A的逆矩阵了

(E|A逆)