可逆矩陣
線性代數中的矩陣
可逆矩陣是線性代數中的一個矩陣,其定義為在線性代數中,給定一個 n 階方陣A,若存在一n 階方陣B,使得AB=BA=In(或AB=In、BA=In 任滿足一個),其中In 為n 階單位矩陣,則稱A 是可逆的,且B 是A 的逆陣,記作 A^(-1)。
設是數域,,若存在,使得,為單位陣,則稱為可逆陣,為的逆矩陣,記為。若方陣的逆陣存在,則稱為可逆矩陣或非奇異矩陣。
A是可逆矩陣的充分必要條件是︱A︱≠0(方陣A的行列式不等於0)。
給定一個 n 階方陣 A,則下面的敘述都是等價的:
A 是可逆的。
A 的行列式不為零。
A 的秩等於 n(A 滿秩)。
A 的轉置矩陣 A也是可逆的。
AA 也是可逆的。
存在一 n 階方陣 B 使得 AB = In。
存在一 n 階方陣 B 使得 BA = In。
可逆矩陣
^(-1)=(︱ ︱)^(-1) ﹡(方陣 的 行列式的倒數乘以 的 伴隨矩陣)。這個公式在矩陣A的 階數很低的時候(比如不超過4階)效率還是比較高的,但是對於階數非常高的矩陣,通常我們通過對2n*n階矩陣[A In]進行行 初等變換,變換成矩陣[In B],於是B就是A的逆矩陣。
(1)若為可逆矩陣,則的逆矩陣是唯一的。
(2)設、是數域上的階矩陣,。
①若可逆,則和也可逆,且,;
②若可逆,則可逆,且;
③、均可逆。
(1)判斷或證明可逆的常用方法:
①證明;
②找一個同階矩陣,驗證;
③證明的行向量(或列向量)線性無關。
(2)求的方法:
①公式法:,其中為矩陣的伴隨矩陣。
②初等變換法:對作初等變換,將化為單位陣,單位矩陣就化為。