【摘要】本文結(jié)合實(shí)際教學(xué)情況,對逆矩陣的幾種討論方法進(jìn)行歸納總結(jié),說明多種方法可靈活運(yùn)用。
【關(guān)鍵詞】逆矩陣;初等變換;滿秩
逆矩陣在實(shí)際中的應(yīng)用非常廣泛。例如在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型中,我們時(shí)常研究投入產(chǎn)出問題,一般情況下需要建立形如的矩陣方程,并在一定條件下求解未知矩陣
,這一實(shí)際問題的提出,就引出了矩陣的逆。在《線性代數(shù)》課程中,逆矩陣本身也是矩陣運(yùn)算中的一大類重點(diǎn)、難點(diǎn)問題,因此,矩陣逆的計(jì)算也備受關(guān)注。筆者就這一問題展開討論,并將幾種方法歸納總結(jié)如下:
一、定義法:
定義:對于階方陣
,若存在
階方陣
,使得
(
為
階單位陣),則稱方陣
可逆,且方陣
稱為方陣
的逆矩陣。
(由于、
互逆,故只需驗(yàn)證
或
其中一個(gè)成立即可)
例1.已知方陣滿足
,驗(yàn)證
可逆并求
。、
證:由原式,得:,
由分配率,有:,
故可逆且
。
二、公式法:
可逆
,且
(其中
為
的伴隨陣)
例2.討論的逆。
解:,
可逆,且又
,
。
三、分塊法:
解:令,則
,
,故
。
例4.求的逆。
解:令,則
。
五、初等變換法:
初等行變換: 或初等列變換:
例5.討論的逆。
解:
故:。
六、利用矩陣的秩討論可逆:
可逆
滿秩
將化為上三角陣(階梯陣)
例6.判定是否可逆。
解:,故
,
滿秩,
可逆。
以上給出的討論矩陣逆的5種方法各有優(yōu)劣,從例2、例5、例6看出,對同一矩陣可一題多解,希望廣大同學(xué)在今后解題中靈活運(yùn)用。
參考文獻(xiàn):
[1] 趙樹嫄.線性代數(shù)[M].4版.2013.北京:中國人民大學(xué)出版社
[2] 王萼芳,石生明.高等代數(shù)[M].3版.2003.北京:高等教育出版社