逆矩阵及伴随矩阵
第三节 逆矩阵
A21 A22 A2 n
An 1 An 2 * , 称 A 为 A 的伴随矩阵。 Ann
2012-6-16
定理2.3
A 0 A 可逆，且 A
1
A
*
A
其中
A 为 A 的伴随矩阵。
*
2012-6-16
证明
AA
1
A 显然 A 0， 有意义。 A
0 A 0 0 0 I A
AA
1
A 1 1 0 * AA A A 0
2012-6-16
定理2.4 定理2.5 定义2.13
若 若
2012-6-16
A可逆
A 0.
A不可逆 A 0 .
3 0 1 1 2 2 5 3
1
3 A 5
1 2
3 B 0 1
1 2 3
2 5 A A
*
1 ，从而 3
X BA
1
1 1 10 3 13
A 21 A A 22 A A 23 A
A 31 A A 32 A A 33 A
2012-6-16
8 5 1
29 18 3
A11 A 11 A 7 12 A 1 A13 A
* 1
2012-6-16
四、小结与思考
逆矩阵的概念及运算性质.
逆矩阵 A 1 存在 A 0 . 逆矩阵的计算方法
1 待定系数法 ;
2 利用公式 A 1
高等代数3-3矩阵的逆
... 0 A En ... A
A A
*
A11 A12 A 1n
A21 A22 A2 n
... An1 a11 ... An 2 a 21 ... Ann a n1
a12 a 22 an2
即矩阵A的逆矩阵是唯一的 .
B1 B1 E B1 ( AB2 ) ( B1 A )B2 EB2 B2
由于A的逆矩阵是唯一的，将A的唯一的逆矩阵记为 A1
则有
AA1 A1 A E
3. 单位矩阵E是可逆矩阵,且E 1 E .
4. 零矩阵O不是可逆矩阵.
a1 0 ... 0 0 a2 ... 0 例A 0 0 ... a n 其中 a1a2 ...an 0 a1 0 0 a2 0 0
可逆
1 0 3 0 1 A 1 2 3 1 2 3 3
1
1 3 A 2 6
A 0
不可逆
用公式法求二阶矩阵的 逆矩阵非常方便 .
a b 1 d d 1 若A , 且 A 0, 则 A . A c a c d
已知方阵A满足A3 A2 4 A 5 E O ,则( A 2 E )1 ________.
A2 A 2 E
1 2 0 已知AB B A , 其中B 2 1 0 ,则( A E )1 __________. 0 0 2
( A E )( B E ) E ( A E )1 B E
1 ( A 2E ) 2 1 例5 已知方阵A满足A A 4 E O ,则( A E ) __________. 2
求逆矩阵知识点总结
求逆矩阵知识点总结一、定义矩阵的逆是指存在一个矩阵使得它与原矩阵相乘得到单位矩阵。
具体来说，如果矩阵A的逆矩阵存在，我们用A^-1来表示它，那么矩阵A的逆矩阵定义为满足下式的矩阵B：A *B = B * A = I其中，I是单位矩阵。
二、求解方法1. 初等变换法利用行初等变换把矩阵A转换为单位矩阵，所做的初等行变换同时作用于一个相同次序的单位矩阵，然后将单位矩阵转换得到的矩阵即是A的逆矩阵。
2. 伴随矩阵法对于n阶方阵A，它的伴随矩阵定义为其每个元素的代数余子式。
A的伴随矩阵记作Adj(A)，则有A^-1 = (1/det(A)) * Adj(A)，其中det(A)是A的行列式。
3. 初等矩阵法对于矩阵A，构造一个n阶单位矩阵In，然后对In进行一系列的乘法和加减操作所得到的新矩阵记为B，如果B=A^-1，则B就是矩阵A的逆矩阵。
三、性质1. 逆矩阵的唯一性如果一个矩阵A有逆矩阵，那么这个逆矩阵是唯一的。
也就是说，如果存在矩阵B和C，使得A*B=I和A*C=I，那么B=C。
2. 若A和B都是可逆矩阵，则AB也是可逆矩阵，并且有(A*B)^-1=B^-1*A^-13. (A^-1)^-1 = A4. (A^T)^-1 = (A^-1)^T5. 行列式为0的矩阵没有逆矩阵。
四、应用求逆矩阵在实际应用中有着广泛的作用，其中包括但不限于以下几个方面。
1. 线性方程组求解线性方程组Ax=b时，如果A是可逆矩阵，则可以直接用逆矩阵求解：x=A^-1*b。
2. 信号处理在信号处理领域中，矩阵的逆可以用来解决信号的解耦、滤波等问题。
3. 机器学习矩阵的逆在机器学习中也有重要的应用，比如用于参数的最小二乘估计以及矩阵分解等问题。
4. 几何变换在计算机图形学和几何变换领域，矩阵的逆可以用来表示坐标点的逆向变换。
总结求逆矩阵是线性代数中的一个重要概念，有着广泛的应用。
本文从定义、求解方法、性质和应用等方面对求逆矩阵的知识点进行了总结，希望能帮助读者更好地理解和应用这一概念。
《逆矩阵与伴随矩阵》课件
伴随矩阵的元素由原矩阵 的代数余子式构成，其元 素位置与原矩阵对应元素 位置互换。
ABCD
伴随矩阵的定义基于代数 余子式，通过代数余子式 构建出一个新的矩阵，即 为伴随矩阵。
伴随矩阵的行列式称为伴 随行列式，其值等于原矩 阵行列式的代数余子式之 和。
伴随矩阵的性质
01 伴随矩阵与原矩阵的行数和列数相同。
逆矩阵的存在条件
可逆矩阵
如果一个矩阵满足其行列式值不为0，则该矩阵是可 逆的。
奇异值
对于奇异值分解，如果一个矩阵的奇异值都为0，则 该矩阵是不可逆的。
线性方程组
如果线性方程组无解或有无穷多解，则系数矩阵不可 逆。
逆矩阵的性质
逆矩阵与原矩阵的乘积为单位矩 阵
$AA^{-1} = A^{-1}A = I$。
逆矩阵的定义与性 质
逆矩阵的定义
逆矩阵
设$A$是一个$n times n$矩阵， 如果存在一个$n times n$矩阵 $B$，使得$AB = BA = I$，则称 $B$是$A$的逆矩阵，记作$A^{1}$。
逆矩阵的唯一性
一个矩阵的逆矩阵是唯一的，记 作$A^{-1}$。
逆矩阵与行列式
一个可逆矩阵的行列式值不为0， 即$|A| neq 0$。
《逆矩阵与伴随矩阵 》PPT课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 逆矩阵的定义与性质 • 伴随矩阵的定义与性质 • 逆矩阵与伴随矩阵的应用 • 逆矩阵与伴随矩阵的运算规则 • 逆矩阵与伴随矩阵的特殊情况 • 逆矩阵与伴随矩阵的实例分析
01
，得到伴随矩阵。
若原矩阵可逆，则可以通过伴随 矩阵计算行列式的值。
线性代数2-5
1− λ = 2 1
−3+λ 1− λ 0
4 1 1− λ
1− λ = 2 1
−3+λ 1− λ 0
3
4 1 1− λ
= (1 − λ ) + (λ − 3 ) − 4 (1 − λ ) − 2 (1 − λ ) (− 3 + λ )
(1 − λ )3 + 2(1 − λ )2 + λ − 3 =
解
1 2 3 1 2 3 A = 2 1 2 = 0 −3 −4 1 3 3 0 1 0
1
−3 −4 可逆 0 −3 −4 = = 4 ≠ 0, 所以 A可逆 . 1 0
0 1 0
代数余子式的符号不能丢 2 3 1 2 , 可得 3 3 2 2 2 2 1 = −3, A12 = − = −4, A13 = = 5, 3 1 3 1 3
例 4
解线性方程组 x1 − 2 x2 + x3 = −2, 2 x1 + x2 + −3 x3 = 1, − x + x − x = 0. 1 2 3 由于方程组的系数行列式
解
−2 1 D= 2 1 − 3 = −5 ≠ 0, 知方程组有唯一解， 知方程组有唯一解， −1 1 −1 1
a11 ⋯ a1 , j −1 b1 a1 , j + 1 ⋯ a1 n D j = ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ a n1 ⋯ a n , j −1 bn a n , j +1 ⋯ a nn
逆否命题 如果线性方程组 (1) 无解或有超过一个 以上的解，则它的系数行列式必为零. 以上的解，则它的系数行列式必为零.
a的逆的伴随等于a的伴随的逆证明
a的逆的伴随等于a的伴随的逆证明主题：a的逆的伴随等于a的伴随的逆证明在线性代数中，矩阵的逆和伴随是非常重要的概念。
它们在解线性方程组、求解矩阵的特征值和特征向量等方面起着关键作用。
而关于矩阵逆和伴随的性质之一就是：矩阵a的逆的伴随等于a的伴随的逆。
本文将对这一性质进行深入探讨，并给出证明过程。
1. 矩阵的逆在线性代数中，对于一个n阶方阵A，如果存在另一个n阶方阵B，使得AB=BA=I（其中I为单位矩阵），则称B是A的逆矩阵，记作A^-1。
矩阵存在逆矩阵的充分必要条件是矩阵A是可逆的。
2. 矩阵的伴随对于n阶方阵A，定义它的伴随矩阵为adj(A)，其中adj(A)的元素是A的代数余子式。
伴随矩阵在求解矩阵的逆、计算矩阵的幂等问题中具有重要作用。
3. 证明：a的逆的伴随等于a的伴随的逆现在来证明性质：矩阵a的逆的伴随等于a的伴随的逆。
假设矩阵A是可逆的，则A的逆矩阵记为A^-1。
我们有以下证明过程：（1）证明A^-1的伴随是adj(A)的逆由伴随矩阵的性质可知，对于任意的n阶方阵A，有A*adj(A)=det(A)I（其中det(A)为A的行列式）。
A*adj(A)是一个数量，记作k。
（2）证明A的伴随的逆是(A^-1)的伴随我们知道，A的伴随矩阵的元素是A的代数余子式，记为adj(A)=(A_ij)，其中A_ij是矩阵A的第i行第j列元素的代数余子式。
则A的伴随的逆矩阵记为(adj(A))^-1。
（3）结合（1）和（2），得出结论因为A*adj(A)是一个数量k，而A*adj(A)=det(A)I，所以A*adj(A)的逆矩阵是1/det(A)*I。
我们得出结论：矩阵a的逆的伴随等于a的伴随的逆。
这一性质在矩阵运算、线性方程组求解等领域具有重要的理论意义和实际应用价值。
4. 个人观点和理解对于矩阵的逆和伴随，我深有体会。
在实际工程问题中，常常需要对矩阵进行求逆操作，或者利用伴随矩阵来解决相关问题。
伴随矩阵求逆矩阵例题
伴随矩阵求逆矩阵例题摘要：1.伴随矩阵的概念及其性质2.利用伴随矩阵求逆矩阵的方法3.例题讲解4.总结与扩展正文：一、伴随矩阵的概念及其性质伴随矩阵是线性代数中一种重要的矩阵，与一个矩阵A 密切相关。
伴随矩阵B(A) 的元素是矩阵A 的代数余子式，即B(A) 的第i 行第j 列的元素为A 的第(j-i) 行第(i-1) 列的代数余子式。
伴随矩阵具有以下性质：1.伴随矩阵的转置等于原矩阵的逆矩阵，即B(A)^T = A^-1。
2.伴随矩阵的行列式等于原矩阵的行列式的相反数，即det(B(A)) = -det(A)。
二、利用伴随矩阵求逆矩阵的方法根据伴随矩阵的性质，可以得到求逆矩阵的公式：A^-1 = B(A)^T。
利用这个公式，可以通过计算伴随矩阵来求解逆矩阵。
三、例题讲解例1：求下列矩阵的逆矩阵：begin{bmatrix}1 &2 & 37 & 8 & 9end{bmatrix}解：先计算伴随矩阵B(A)：begin{bmatrix}-3 & -6 & -9-8 & -10 & -12-7 & -8 & -9end{bmatrix}然后计算B(A)^T：begin{bmatrix}-3 & 6 & 98 & 10 & 127 & 8 & 9end{bmatrix}最后，A^-1 = B(A)^T = begin{bmatrix} -3 & 6 & 98 & 10 & 127 & 8 & 9end{bmatrix}例2：求下列矩阵的逆矩阵：begin{bmatrix}0 & 2 & 00 & 0 & 3end{bmatrix}解：先计算伴随矩阵B(A)：begin{bmatrix}2 & 0 & 00 & 3 & 00 & 0 & 1end{bmatrix}然后计算B(A)^T：begin{bmatrix}2 & 0 & 00 & 3 & 00 & 0 & 1end{bmatrix}最后，A^-1 = B(A)^T = begin{bmatrix} 2 & 0 & 00 & 3 & 00 & 0 & 1end{bmatrix}四、总结与扩展本篇文章介绍了如何利用伴随矩阵求逆矩阵的方法，通过计算伴随矩阵及其转置，可以方便地求得逆矩阵。
用伴随矩阵求逆的合理解释
用伴随矩阵求逆的合理解释
伴随矩阵（Adjoint Matrix）也称为矩阵的伴随矩阵、伴随系数矩阵，它是线性代数中的
一种非常常见的概念，可以用来求解线性方程组，是矩阵求逆的一种高效方法。
首先，什么是伴随矩阵，伴随矩阵就是某个矩阵A的伴随矩阵C(A)，它是定义在A矩阵上的，A具有n个行n个列，而C(A)具有n个行n个列，每个元素Cij与A互为伴随。
即，Cij=Aij，因此说伴随矩阵可以用来表示矩阵的逆的。
其次，为什么要使用伴随矩阵来求解矩阵的逆，由于可以大大简化计算量，使用伴随矩阵
来计算逆矩阵可以大大减少计算量，避免使用大量复杂的矩阵乘法。
例如，求解3阶矩阵
A的逆，其中Aij是3阶矩阵A中第i行第j列的元素，其计算量为O(n^4) ，而使用伴
随矩阵只需要O(n^3)的计算量。
此外，伴随矩阵也可以用于解决一些其他的数学问题，通过按行或按列求和计算，可以找
出不同的特征值及伴随矩阵。
可以利用这种方法来求解系统的几何形状，求解多隔计算机
图形的位置变换，从而推导出很多复杂的图形动画方法。
同时，利用伴随矩阵还可以解决
一些概率统计问题，可以在一系列重要变量之间找出成正比例的关系，从而求解概率问题。
最后，在线性代数中，伴随矩阵无疑是一种有效的矩阵求逆方法，它能够大大简化计算量，而且还可以拓展用于解决几何形状，图形动画及概率统计的问题等，也是数学中常用的线
性代数工具。
在总结，伴随矩阵可以用来求解矩阵的逆，是线性代数中的一种有用的工具，可以大大减
少计算量，同时还可以拓展用于解决更多的数学问题。