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文档简介

1、逆矩阵与逆矩阵 引言 对于数的运算,如果对于数 ,存在数 ,使得 ,则称数 为数 的倒数,记作 。从而有 对于矩阵运算,是否有相似之处呢? 逆矩阵的概念 设A为n阶方阵,如果存在n阶方阵B,使得AB=BA=E,则称矩阵B为方阵A的逆矩阵,记作B=A-1.逆矩阵也称为非奇异矩阵。例如:所以当然 逆矩阵存在的充分必要条件性质2、逆矩阵存在的充分必要条件 方阵A可逆且推论:如果A是n阶方阵,则推论:如果A可逆,则注意足标的变化1、方阵 的伴随矩阵 为元素 的 代数余子式 例1 判断下面的矩阵是否可逆,如果可逆,则求逆矩阵(1)(2)解 因为所以矩阵A可逆所以(2)因为所以,矩阵B不可逆例2 用逆矩阵

2、求解线性方程组解 将方程组改写成矩阵形式,得因为因而有所以,系数矩阵A可逆解 记原矩阵方程为 AXB=C,因为所以,矩阵 A、B 都可逆在原方程两边同时左乘 A-1,右乘 B-1,得例3 求解矩阵方程逆矩阵的性质 1、逆矩阵是唯一存在的。 2、AB=E BA=E3、若A可逆,则A-1也可逆,且 . 4、若A可逆,数 ,则 5、若A、B为同阶可逆矩阵,则 6、若A可逆,则 7、 (此性质可将定义简化) 解例4 设三阶方阵A的伴随矩阵为 ,且 ,求分块矩阵 分块矩阵的概念 用穿过矩阵的横线和竖线将矩阵A分割成若干个子块,以这些子块为元素的矩阵A称为分块矩阵。例如则A可记作称A为以子块A11、A12

3、、A13、A21、A22、A23为元素的分块矩阵。如:则不是分块矩阵。 分块矩阵分块矩阵的加减运算设A、B同型,且采用完全相同的分块方法,得则注意:A i j与B i j同型 分块矩阵的数乘及转置 设将A分块得则记作列分块 分块矩阵的转置运算子块当作元素转置后子块本身再转置。如先把子块当作元素运算,然后子块再运算。只适用于矩阵的加、减、数乘、相乘、转置等运算。 分块矩阵的乘法运算设A、B矩阵分块得则其中注意: A的列块数=B的行块数;A i k的列数=B k j的行数例题:设将A、B适当分块,计算AB解 将A、B作如下分块:在一、二行之间插入横线, 在一、二列之间插入竖线(如题目所示),则则而

4、 所以1、矩阵的分块运算分两步完成,首先,视子块为元素,按 矩阵的运算法则作第一步运算,然后,在子块的运算中, 再进行实质上的矩阵运算。2、在对矩阵进行分块时,必须遵守相应运算的前提条件。 如:相加减的矩阵,需采取完全相同的分块方法;相乘 时,左矩阵的列块数必须等于右矩阵的行块数,同时还 须保证子块运算时的左子块的列数必须等于右子块的行 数。小结:分块对角矩阵 如果可将矩阵A进行适当分块,得到如下形式,则称矩阵A为分块对角矩阵。其中A i i 为方阵子块,其余子块均为零子块分块对角矩阵的性质(1)(2)若A可逆,则 分块对角矩阵其中对角线上的子块全是方阵,其余子块是零矩阵。如(方阵)是 不是

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