一些特殊的矩陣:單位陣、對角陣、初等矩陣。尤其要注意,初等矩陣是單位陣經(jīng)過一次初等變換得到的矩陣。
每一個(gè)初等矩陣對應(yīng)一個(gè)初等變換,因?yàn)樽蟪说男问綖镻A(P為初等矩陣),將A寫成行向量組的形式,PA意味著對A做了一次初等行變換;同理,AP意味著對A做了一次初等列變換,故左乘對應(yīng)行變換,右乘對應(yīng)列變換。
若AB=E,則稱A為可逆矩陣,B是A的逆陣,同樣,這時(shí)的B也是可逆矩陣,注意可逆矩陣一定是方陣。
第一種求逆陣的方法:伴隨陣。這種方法的理論依據(jù)是行列式的按行(列)展開。
矩陣可逆,行列式不為零,行(列)向量組線性無關(guān),滿秩,要注意這些結(jié)論之間的充分必要性。
單位陣和初等矩陣都是可逆的。
若矩陣可逆,則一定可以通過初等變換化為單位陣,這是不難理解的,因?yàn)槌醯染仃嚌M秩,故比較后化成的階梯型(比較簡形)中非零行數(shù)目等于行數(shù),主元數(shù)目等于列數(shù),這即是單位陣。進(jìn)一步,既然可逆矩陣可以通過初等變換化為單位陣,而初等變換對應(yīng)的是初等矩陣,即意味著:可逆矩陣可以通過左(右)乘一系列初等矩陣化為單位陣,換言之可逆矩陣可看作是一系列初等矩陣的乘積,因?yàn)閱挝魂囋诔朔e中可略去。
可逆矩陣作為因子不會改變被乘(無論左乘右乘)的矩陣的秩。
由于可逆矩陣可以看作是一系列初等矩陣的乘積,可以想象,同樣的這一系列初等矩陣作用在單位陣上,結(jié)果是將這個(gè)單位陣變?yōu)樵瓉砭仃嚨哪骊,由此引出求逆陣的第二種方法:初等變換。需要注意的是這個(gè)過程中不能混用行列變換,且同樣是左乘對應(yīng)行變換,右乘對應(yīng)列變換。
矩陣分塊,即可把矩陣中的某些行和列的元素看作一個(gè)整體,對這些被看作是整體的對象構(gòu)成的新的矩陣,運(yùn)算法則仍然適用。將矩陣看成一些列行向量組或列向量組的形式,實(shí)際也就是一種比較常見的對矩陣進(jìn)行分塊的方式。
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