我们对矩阵定义了加减、数乘、乘法、方阵 的乘方与多项式、转置等运算,矩阵无除法运算! X=B关x. A 但“除”从“乘” 来: 3x=5 二. 那么,AX=B可否类此,两边同乘以一矩阵得: X= 引入新概念 逆矩阵
我们对矩阵定义了加减、数乘、乘法、方阵 的乘方与多项式、转置等运算. 矩阵无除法运算! 但“除”从“乘” 来: 那么,AX=B可否类此,两边同乘以一矩阵得: 引入新概念——逆矩阵 3x=5 1 3 ·3x= ·5 1 3 x=. AX=B B X A × = X=. 1
2.3逆矩阵 一、逆矩阵的概念 1.定义:设AnXm,若AB=BA=E,称B是4的逆矩阵, 记B=A口1,并称A可逆. ()由A、B可交换知:A、B为同阶方阵, (2)B是A的逆矩阵→A、B互为逆矩阵. :0000司 注]不可写作,”一般B≠B雪 B 而将记作,三者均为A了
2.3 逆矩阵 一、逆矩阵的概念 1.定义:设An×n ,若AB=BA=E,称B是A的逆矩阵, 记B=A-1 ,并称A可逆. (2)B是A的逆矩阵 A、B互为逆矩阵. 1 2 1 2 1 1 2 1 2 0 1 0 1 1 0 1 0 1 − − = = 例: [注] A-1不可写作 ,∵一般A-1B≠BA-1 , 1 A 而将A-1记作 ,二者均为 了! (1) 由A、B可交换知: A、B为同阶方阵. 1 A B A
2.性质: 1)A可逆 了A唯一 2)A)1=A 3)k4)尸1=三A40)房 4)(AB)1=BA 5)(4A④=( 6) A 证:1)设B、C均是A的逆,则4B=BA=E=AC=CA B=BE=B(AC)=(BA)C=EC-C 5)A(A)I=(A)=E=E,同理,(A)A=E 04-=17 由此亦可见,A可逆→A≠0 [注A,B均可逆,A+B未必可逆,即使A+B可逆,一般 (A+B)丰A1+B-I例:
2. 性质: 1) A可逆 A-1唯一; 2) (A-1 ) -1= 1 1 A k − 3) (kA) -1= 4) (AB) -1= 5) (AT ) -1= (A-1 ) T ; 6) 1 . A 证:1)设B、C均是A的逆,则 B=BE=B(AC)=(BA)C=EC 5) ,同理, 6) 1 AA E − = 1 A A 1 − = 1 1 A A − = 由此亦可见,A可逆 A 0 [注]A,B均可逆,A+B未必可逆,即使A+B可逆,一般 (A+B)-1≠A-1+B-1 . 例: 1 A − = AB=BA=E=AC=CA 故 =C A; (k≠0); B-1A-1 ; AT (A-1 ) T= (A-1A) T=ET=E (A-1 ) TAT=E AA-1=E − + − 1 1 1 1
二、矩阵可逆的充分必要条件 1.定义:若4n≠0,则称4为非奇异的 2.定理:Anxn可逆←一A非奇异 证:→性质6)已证;三(将逆矩阵拿出来!) A 设B Ap A An2 A是A中元素的 A 代数余子式 Au Ann 12 A 行列式 421 L22 0· AB 02n An2 按行展 A 开定理 及推论!
二、矩阵可逆的充分必要条件 1.定义:若 0 ,则称A为非奇异的. An n 2.定理:An×n可逆 A非奇异 证: 性质6)已证; (将逆矩阵拿出来!) 11 21 1 12 22 2 1 2 1 n n n n nn A A A A A A B A A A A = 设 11 12 1 11 21 1 21 22 2 12 22 2 1 2 1 2 1 n n n n n n nn n n nn a a a A A A a a a A A A AB A a a a A A A = 行列式 按行展 开定理 及推论! Aij是 A 中元素aij的 代数余子式
AB 21 (l22 a2n Ar A An2 A A n2 A A =E A 同理可证BA=E (行列式按列展 开定理及推论!) .B三A=1
11 12 1 11 21 1 21 22 2 12 22 2 1 2 1 2 1 n n n n n n nn n n nn a a a A A A a a a A A A AB A a a a A A A = 1 A A E A A = = 同理可证 BA =E (行列式按列展 开定理及推论 ! ) ∴ B = A - 1