高效求逆矩阵方法
矩阵求逆方法大全
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矩阵的逆是一个重要的数学概念,它在很多领域中都得到了广泛的应用,如线性代数、微积分、概率论等。
求解矩阵的逆可以用于解线性方程组、计算行列式、计算特征值和特征向量等。
本文将介绍几种常见的矩阵求逆方法,包括伴随矩阵法、高斯消元法、LU分解法和特征值分解法。
1.伴随矩阵法:
伴随矩阵法是求解逆矩阵最常用的方法之一、首先,计算出矩阵的伴
随矩阵,然后将其除以矩阵的行列式即可得到逆矩阵。
2.高斯消元法:
高斯消元法是一种常用的线性方程组求解方法,也可以用来求解矩阵
的逆。
通过将待求逆矩阵与单位矩阵连接起来,然后进行初等行变换,直
至左边的矩阵变为单位矩阵,右边的矩阵即为所求逆矩阵。
3.LU分解法:
LU分解法将矩阵分解为下三角矩阵L和上三角矩阵U的乘积,然后
通过求解两个三角矩阵的逆矩阵,进而求得原矩阵的逆。
LU分解法是一
种常用的数值计算方法,应用广泛。
4.特征值分解法:
特征值分解法是一种通过矩阵的特征值和特征向量来求解矩阵的逆的
方法。
首先,根据特征值定理求解矩阵的特征值和特征向量,然后利用这
些特征值和特征向量构建一个对角矩阵,最后通过对角矩阵求逆得到原矩
阵的逆。
除了上述方法外,还有其他一些方法可以用来求解矩阵的逆,如迭代法、SVD分解法等。
这些方法在不同的应用场景下有不同的优势。
总之,求解矩阵的逆是一个重要的数学问题,在实际应用中有着广泛的应用。
以上介绍的几种方法是常用的求解逆矩阵的方法,读者可以根据自己的需求选择合适的方法进行求解。
求逆矩阵的几种方法
求逆矩阵的几种方法
1. 嘿,你知道吗?直接用定义去求逆矩阵就像是摸着石头过河。
比如说矩阵 A,咱们就按照公式一步一步来,那可得细心哦!
2. 哇塞,初等变换法可是个厉害的招儿!就像变魔术一样,把矩阵变得服服帖帖。
就拿那个矩阵 B 来说,通过一系列变换就能轻松找到它的逆矩阵啦!
3. 哎呀呀,利用伴随矩阵求逆矩阵也很不错呢!这就好像顺藤摸瓜,找到伴随矩阵,就能把逆矩阵给揪出来了。
像矩阵 C,试试这种方法,很有趣呀!
4. 嘿哟,分块矩阵法就像是把大问题拆分成小问题。
比如说对于一个复杂的分块矩阵 D,用这个方法就能巧妙解决啦!
5. 哇哦,行列式法你可别小瞧呀!它就像一把钥匙,能打开求逆矩阵的大门。
对矩阵 E 使用行列式法,会有惊喜哦!
6. 哈哈,迭代法也可以试试呀!就如同不断探索,逐步靠近答案。
拿矩阵 F 试试这种看上去有点特别的方法吧!
我觉得呀,求逆矩阵这些方法都各有特点和用处,我们要根据不同的情况选择合适的方法,这样就能又快又准地求出逆矩阵啦!。
矩阵求逆方法大全
矩阵求逆方法大全矩阵的逆在线性代数中是一个非常重要且常用的概念。
逆矩阵存在的前提是矩阵必须是方阵且可逆。
逆矩阵的定义可以简单地表述为:对于一个方阵A,如果存在一个矩阵B,使得AB=BA=I,其中I为单位矩阵,那么B就是A的逆矩阵,记作A^-1下面将介绍几种求解矩阵逆的方法。
1.初等变换法:初等变换法是一种最常用的求解矩阵逆的方法。
基本思想是通过一系列初等行变换将原矩阵A转化为单位矩阵I,同时对单位矩阵进行相同的初等变换,得到A的逆矩阵。
具体步骤为:(1)将原矩阵A与单位矩阵I进行横向拼接,形成增广矩阵[A,I];(2)通过初等行变换将增广矩阵[A,I]变换为[I,B],其中B即为矩阵A的逆矩阵。
这种方法比较直观,但计算量较大,特别是对于大型矩阵很不方便。
2.列主元消去法:列主元消去法是一种改进的初等变换法,其目的是选取主元的位置,使得计算量减少。
具体步骤为:(1)将原矩阵A与单位矩阵I进行横向拼接,形成增广矩阵[A,I];(2)选取增广矩阵中当前列中绝对值最大的元素作为主元,通过交换行使主元出现在当前处理行的位置;(3)用主元所在行将其他行消元,使得主元所在列的其他元素都为0;(4)重复以上步骤,直到增广矩阵[A,I]经过一系列的行变换变为[I,B],其中B即为矩阵A的逆矩阵。
列主元消去法相对于初等变换法来说,计算量会更小,但仍然对于大型矩阵的操作不够高效。
3.公式法:对于一个二阶方阵A,其逆矩阵可以通过以下公式求得:A^-1 = (1/,A,) * adj(A),其中,A,为A的行列式,adj(A)为A的伴随矩阵。
对于更高阶的矩阵,也可以通过类似的公式求解,但行列式和伴随矩阵的计算相对较为复杂,不太适用于实际操作。
4.LU分解法:LU分解也是一种常用的矩阵求解方法,其将原矩阵A分解为一个下三角矩阵L和一个上三角矩阵U的乘积,即A=LU。
逆矩阵的计算可以通过LU分解来完成。
具体步骤为:(1)对原矩阵A进行LU分解,得到下三角矩阵L和上三角矩阵U;(2)分别求解方程LY=I和UX=Y,其中Y为未知矩阵;(3)得到Y后,再将方程UX=Y带入,求解方程UX=I,得到逆矩阵X。
矩阵求逆的快速算法
矩阵求逆的快速算法矩阵求逆是线性代数中的一个重要操作,它在很多科学和工程领域都有广泛的应用。
然而,对于大规模的矩阵来说,求逆操作通常是非常耗时的。
为了解决这个问题,人们开发出了一些快速算法,可以显著提高矩阵求逆的效率。
在接下来的1200字以上,我将介绍两个常见的矩阵求逆的快速算法:高斯消元法和LU分解法。
1. 高斯消元法(Gaussian Elimination)是求解线性方程组的一种常用方法,可以用于矩阵求逆。
它的基本思想是通过一系列的基本行变换将原矩阵转化为上三角矩阵,再通过回代过程得到逆矩阵。
高斯消元法的主要步骤如下:(1)构造增广矩阵,将原矩阵和单位矩阵合并为一个矩阵;(2)通过行交换和倍乘,将第一列第一行元素变为1,其它行元素变为0;(3)依次操作剩余的列,将矩阵变为上三角矩阵;(4)通过回代过程,将上三角矩阵转化为逆矩阵。
高斯消元法的优点是它的直观性和易于实现,但它的缺点是它的时间复杂度是O(n^3),当矩阵规模较大时,计算时间会变得非常长。
2.LU分解法是另一种常见的矩阵求逆的快速算法。
它将原矩阵分解为两个矩阵的乘积:一个下三角矩阵L和一个上三角矩阵U。
通过LU分解得到L和U后,可以很容易地求得逆矩阵。
LU分解的主要步骤如下:(1)初始时,令L为单位下三角矩阵,U为原矩阵;(2)通过行变换和列变换,将U的对角线元素置为1,并将上三角矩阵U和下三角矩阵L逐步完善;(3)继续调整U的上三角元素和L的下三角元素,直到得到完整的LU分解;(4)使用LU分解求解逆矩阵的过程类似于高斯消元法的回代过程。
LU分解法的优点是它可以在只进行一次分解后,多次使用这个分解来求解不同的方程组或求逆问题,大大降低了计算的复杂度。
然而,LU分解法的缺点是它的计算量较大,在矩阵规模较大时,仍然需要较长的计算时间。
综上所述,高斯消元法和LU分解法都是常见的矩阵求逆的快速算法。
它们的主要优点是直观易懂、易于实现,并且可以有效地求解逆矩阵。
求解逆矩阵的常用三种方法
求解逆矩阵的常用三种方法逆矩阵是线性代数中一个非常重要的概念,它在解线性方程组、求解矩阵方程等问题中具有重要作用。
本文将介绍解逆矩阵的三种常用方法:伴随矩阵法、初等变换法和分块矩阵法。
方法一:伴随矩阵法伴随矩阵法是一种直接求解逆矩阵的方法。
对于一个n阶方阵A,它的伴随矩阵记为adj(A)。
首先,计算矩阵A的代数余子式构成的余子式矩阵A*,即A* = [Cij],其中Cij是A的元素a_ij的代数余子式。
然后,将A*的转置矩阵记为adj(A)。
最后,计算逆矩阵A^-1 = adj(A) /det(A),其中det(A)是矩阵A的行列式。
方法二:初等变换法初等变换法是通过一系列的初等行变换将矩阵A变为单位矩阵I,同时对单位矩阵进行相同的变换,得到的矩阵就是原矩阵A的逆矩阵。
初等变换包括以下三种操作:1.对其中一行(列)乘以非零常数;2.交换两行(列);3.其中一行(列)乘以非零常数加到另一行(列)上。
具体步骤如下:1.构造增广矩阵[A,I],其中A是待求逆矩阵,I是单位矩阵;2.对增广矩阵进行初等行变换,使左侧的矩阵部分变为单位矩阵,右侧的部分就是待求的逆矩阵;3.如果左侧的矩阵部分无法变为单位矩阵,则矩阵A没有逆矩阵。
方法三:分块矩阵法当矩阵A有一些特殊的结构时,可以使用分块矩阵法来求解逆矩阵。
例如,当A是一个分块对角矩阵时,可以按照分块的大小和位置将其分解为几个小矩阵,然后利用分块矩阵的性质求解逆矩阵。
具体步骤如下:1.将方阵A进行分块,例如,将A分为4个分块:A=[A11A12;A21A22];2.根据分块矩阵的性质,逆矩阵也是可以分块的,即A的逆矩阵为A^-1=[B11B12;B21B22];3.通过求解分块矩阵的逆矩阵,可以得到原矩阵的逆矩阵。
以上就是解逆矩阵的常用三种方法:伴随矩阵法、初等变换法和分块矩阵法。
无论是在理论研究还是在实际应用中,这些方法都具有重要的作用。
在求逆矩阵时,我们可以根据具体的情况选择合适的方法,以获得高效、准确的计算结果。
求矩阵的逆的方法
求矩阵的逆的方法矩阵的逆是一种非常重要的数学运算,在数学的各个领域都有许多重要的应用。
例如,在线性代数中,求矩阵的逆是解决线性方程组、矩阵方程的关键步骤,在各种计算机科学领域中也被广泛应用,如图形处理、数据挖掘、网络优化等。
因此,学习并掌握如何求矩阵的逆是非常有必要的。
本文将介绍三种常见的求矩阵的逆的方法:行列式法、伴随矩阵法和高斯消元法。
一、行列式法求矩阵的逆有时可以使用行列式法。
行列式法需要先求出矩阵的行列式,再求出矩阵的伴随矩阵,最后将伴随矩阵除以行列式就可以得到矩阵的逆。
先来看如何求一个 2x2 的矩阵的逆。
设矩阵 $A = \begin{bmatrix}a & b\\c & d\end{bmatrix}$,则矩阵$A$ 的逆为:$$ A^{-1} = \frac{1}{ad-bc} \begin{bmatrix}d & -b\\-c & a\end{bmatrix} $$其中,$ad-bc$ 不能为零。
如果该式成立,则 $AA^{-1} = A^{-1} A = I$,其中 $I$ 是单位矩阵。
对于一个 $n\times n$ 的矩阵 $A$,它的逆可以通过行列式法来计算。
如果 $A$ 可逆,即 $det(A) \neq 0$,其中 $det(A)$ 表示 $A$ 的行列式,则 $A$ 的逆为:$$ A^{-1} = \frac{1}{det(A)} \cdot adj(A) $$其中 $adj(A)$ 表示 $A$ 的伴随矩阵,$adj(A)$ 的元素 $A_{ij}$ 等于 $A$ 的代数余子式 $A_{ij}$ 的符号变号:$$ adj(A)=\begin{bmatrix}A_{11} & -A_{21}&\cdots & (-1)^{1+n}A_{n1}\\ -A_{12} & A_{22}&\cdots & (-1)^{2+n}A_{n2} \\ \vdots & \vdots &\ddots & \vdots \\ (-1)^{n+1}A_{1n} & (-1)^{n+2}A_{2n} & \cdots & A_{nn} \end{bmatrix} $$然后,如果 $det(A)=0$,表示矩阵 $A$ 不可逆,我们称之为奇异矩阵。
求逆矩阵的四种方法
求逆矩阵的四种方法逆矩阵是指一个矩阵与其逆矩阵相乘得到单位矩阵,也是线性代数中的重要概念之一。
但是,在实际应用中,需要对矩阵求逆的情况并不多,因为矩阵求逆的时间复杂度很高。
下面介绍四种求逆矩阵的方法:1. 初等变换法:采用列主元消去法(高斯-约旦消元法)进行初等变换,即将一个矩阵通过行变换,转化为一个行阶梯矩阵,其中行阶梯矩阵的左下方的元素均为零。
而这样一个变换后得到的矩阵实际上就是原矩阵的逆矩阵。
2. 伴随矩阵法:如果一个矩阵 A 可逆,则求它的逆矩阵等价于求它的伴随矩阵 AT 的结果除以 A 的行列式。
伴随矩阵的计算式为:adj(A)= COF(A)T,其中 COF(A) 为 A 的代数余子式组成的矩阵,它的每个元素满足 COF(A)ij = (-1)^(i+j) det(Aij),其中 det(Aij) 表示将第 i 行和第 j 列去掉后得到的子矩阵的行列式。
3. LU 分解法:LU 分解法是将矩阵分解为一个下三角矩阵 L 和一个上三角矩阵 U 的乘积,即 A = LU,其中 L 的对角线元素均为 1。
当矩阵 A 可逆时,可用 LU 分解求解其逆矩阵。
假设 L 和 U 都是方阵,则A 的逆矩阵为:A^(-1) = (LU)^(-1) = U^(-1)L^(-1)。
4. 奇异值分解(SVD)方法:当矩阵 A 是非方阵时可以采用奇异值分解法,将矩阵 A 分解为A = UΣV^T,其中 U 为一个m×m 的正交矩阵,V 为一个n×n 的正交矩阵,Σ 为一个m×n 的矩形对角矩阵,若r 是 A 的秩,则Σ左上角的 r 个元素不为 0,其余元素为 0,即Σ有 r 个非零奇异值。
当A 可逆时,Σ 中的非零元素都存在逆元,逆矩阵为:A^(-1) = VΣ^(-1)U^T。
综上所述,求逆矩阵的四种方法各有特点,应根据实际情况选择合适的方法进行求解。
初等变换法适合较小规模的矩阵,伴随矩阵法适用于计算代数余子式较容易的矩阵,LU 分解法适合较大规模的矩阵,而SVD 方法则适用于非方阵或奇异矩阵的情况。
矩阵的逆求解技巧
矩阵的逆求解技巧矩阵逆的求解是线性代数中非常重要的一部分,它在科学计算、工程应用和数学理论等领域都有广泛应用。
本文将介绍矩阵逆的求解技巧,包括高斯-约当消元法、伴随矩阵法和基于特征值的方法。
1. 高斯-约当消元法高斯-约当消元法是求解矩阵逆的一种经典方法。
该方法的基本思想是将待求逆矩阵与单位矩阵联合成一个增广矩阵,然后通过一系列行变换将增广矩阵转化为单位矩阵和逆矩阵。
具体步骤如下:1) 将待求逆矩阵A与单位矩阵I联合成增广矩阵[A|I]。
2) 通过行变换,使得增广矩阵的左半部分变为单位阵。
具体步骤是将第i列的主元素调整为1,同时将位于它下方的元素调整为0。
重复这一过程,直到所有列的主元素都变为1。
3) 在增广矩阵的左半部分变为单位阵后,其右半部分将变为矩阵A的逆矩阵。
这种方法的优点是简单易懂,适用于各种规模的矩阵。
但是,当矩阵的维数较大时,计算量非常庞大。
2. 伴随矩阵法伴随矩阵法是求解矩阵逆的另一种常用方法。
该方法的基本思想是利用伴随矩阵来求解逆矩阵。
伴随矩阵是由原矩阵的代数余子式按一定规律排列而成的一个矩阵。
具体步骤如下:1) 计算原矩阵A的代数余子式。
2) 将代数余子式按照一定规律排列成伴随矩阵。
3) 利用伴随矩阵和原矩阵的行列式之积进行矩阵逆的计算。
具体计算逆矩阵的公式是:A^(-1) = adj(A)/|A|,其中adj(A)表示A的伴随矩阵,|A|表示A的行列式。
伴随矩阵法的优点是计算量相对较小,适用于中等规模的矩阵。
但是,当原矩阵的维数较大时,计算伴随矩阵和行列式都会带来较大的计算压力。
3. 基于特征值的方法基于特征值的方法是求解矩阵逆的一种常用方法。
该方法的基本思想是将矩阵A分解为特征值和特征向量的形式,然后通过特征值和特征向量的计算求解逆矩阵。
具体步骤如下:1) 计算矩阵A的特征值和特征向量。
2) 将矩阵A的特征值构成一个对角矩阵Λ,特征向量构成一个列向量矩阵P。
3) 计算原矩阵A的逆矩阵。
求矩阵逆矩阵的常用方法
求矩阵逆矩阵的常用方法求矩阵逆矩阵是线性代数中的一个重要问题。
在实际应用中,常常需要对矩阵进行逆矩阵的计算,以便进行某些后续操作。
以下是几种常见的求矩阵逆矩阵的方法:1. 伴随矩阵法:如果矩阵 A 可逆,则其伴随矩阵 A^(-1) 也是存在的。
实际上,A^(-1) = A^(-T),其中 A^(-T) 表示 A 的逆矩阵的转置矩阵。
伴随矩阵法简单易行,但是要求矩阵 A 必须可逆。
2. 初等行变换法:对于任意矩阵 A,可以通过初等行变换将其化为行简化梯矩阵的形式。
如果左边子块是单位矩阵 E,则矩阵 A 可逆,且其逆矩阵为 A^(-1) = (A^(-T))[E - (A^T)A]。
这里,(A^(-T))[E - (A^T)A] 表示将 A 的逆矩阵插入到单位矩阵 E 和 A 的伴随矩阵A 之间的矩阵。
初等行变换法适用于大多数矩阵,但是需要对矩阵进行多次行变换,因此计算效率较低。
3. 列主元消元法:对于矩阵 A,可以通过列主元消元法将其化为行阶梯形式。
如果矩阵 A 的行主元不为 0,则其逆矩阵为 A^(-1) = (A^(-T))[(A^T)A - EE^T]。
这里,EE^T 表示矩阵 A 的列主元部分,(A^(-T))[(A^T)A - EE^T] 表示将矩阵 A 的逆矩阵插入到行阶梯形式的矩阵 A 的列主元和主元部分之间的矩阵。
列主元消元法适用于矩阵 A 为非方阵的情况,但是要求矩阵 A 的行主元不为 0。
以上是几种常见的求矩阵逆矩阵的方法。
不同的矩阵可以通过不同的方法来求其逆矩阵,选择适合该矩阵的方法可以有效地提高计算效率。
此外,对于一些特殊的矩阵,可能存在更高效的算法。
求矩阵逆的方法
求矩阵逆的方法
方法一,伴随矩阵法。
对于一个n阶矩阵A,如果其行列式不为0,那么A就是可逆的。
我们可以通过求解伴随矩阵来得到A的逆矩阵。
首先,我们计算A的伴随矩阵Adj(A),然后用行列式的倒数乘以伴随矩阵即可得到A的逆矩阵。
方法二,初等变换法。
初等变换法是通过一系列的行变换将原矩阵变换为单位矩阵,然后将单位矩阵变换为A的逆矩阵。
这种方法在计算机求解中比较常见,可以通过高斯消元法来实现。
方法三,分块矩阵法。
对于某些特殊的矩阵,我们可以通过将其分解成若干个子矩阵,从而简化逆矩阵的求解过程。
例如,对角矩阵、上三角矩阵、下三角矩阵等都有相对简单的逆矩阵求解方法。
方法四,特征值分解法。
对于对称正定矩阵,我们可以通过其特征值和特征向量来求解其逆矩阵。
通过特征值分解和特征向量矩阵的转置,我们可以得到原矩阵的逆矩阵。
方法五,数值逼近法。
对于大型矩阵或者特殊结构的矩阵,有时候我们无法通过解析的方法求解其逆矩阵,这时可以通过数值逼近的方法来计算其逆矩阵。
例如,利用迭代法或者矩阵分解等方法来近似求解逆矩阵。
总结:
以上是几种常见的求解矩阵逆的方法,不同的方法适用于不同类型的矩阵。
在实际问题中,我们需要根据具体情况选择合适的方法来求解矩阵的逆,以便更好地解决实际问题。
希望本文能够对您有所帮助,谢谢阅读!。
求解逆矩阵的常用三种方法
求解逆矩阵的常用三种方法逆矩阵是一个矩阵的逆操作,即找到一个矩阵,与原矩阵相乘后得到单位矩阵。
逆矩阵在线性代数中具有重要的应用,比如求解线性方程组、计算矩阵的行列式等。
在实际应用中,常用的求解逆矩阵的方法包括:伴随矩阵法、初等变换法和分块矩阵法。
第一种方法是伴随矩阵法。
对于一个n阶矩阵A,如果它的行列式不为0,那么它存在逆矩阵。
首先计算矩阵A的伴随矩阵,记作Adj(A),然后用伴随矩阵除以原矩阵A的行列式,即可得到逆矩阵。
具体步骤如下:1. 计算矩阵A的行列式det(A);2. 计算矩阵A的伴随矩阵Adj(A),其中第i行第j列的元素等于原矩阵A的代数余子式Aij的行列式乘以(-1)^(i+j);3. 将伴随矩阵Adj(A)的每个元素除以原矩阵A的行列式det(A),得到逆矩阵A^(-1) = Adj(A)/det(A)。
第二种方法是初等变换法。
利用矩阵的初等行变换和初等列变换来求解逆矩阵。
具体步骤如下:1.将原矩阵A和单位矩阵I进行横向拼接,得到一个增广矩阵[A,I];2.对增广矩阵进行行变换,将矩阵A变为单位矩阵I,同时单位矩阵I经过相同的行变换得到逆矩阵A^(-1);3.若矩阵A无法通过行变换变为单位矩阵I,则矩阵A不可逆。
第三种方法是分块矩阵法。
将原矩阵A按照其中一种方式进行分块,然后通过对分块矩阵进行运算来求解逆矩阵。
常见的分块矩阵法有Schur补法和Sherman–Morrison公式法,这里以Schur补法为例进行说明。
1.将原矩阵A分解为分块矩阵,例如A=[B,D;E,F];2.利用矩阵分块的性质求解逆矩阵,A^(-1)=[B^(-1)+B^(-1)D(X-F^(-1)E)B^(-1),-B^(-1)DF^(-1);-F^(-1)EB^(-1),F^(-1)+F^(-1)EHF^(-1)],其中X=(F-EF^(-1)D)^(-1);3.若分块矩阵的逆存在,即B可逆、F可逆且B-DF^(-1)E可逆,那么原矩阵A也存在逆矩阵。
求矩阵逆矩阵的常用方法
求矩阵逆矩阵的常用方法矩阵逆矩阵是一个非常重要的概念,在许多数学和工程应用中都有广泛的应用。
下面介绍了三种求矩阵逆矩阵的常见方法,以及它们的拓展。
方法一:行列式求解法行列式求解法是最常用的方法之一,它基于矩阵逆矩阵的定义,即矩阵的逆矩阵等于其转置矩阵与原矩阵相乘的行列式。
具体步骤如下:1. 计算矩阵 A 的行列式;2. 将行列式乘以矩阵 A 的列向量,得到矩阵 A 的逆矩阵。
方法二:高斯 - 约旦消元法高斯 - 约旦消元法是一种用于求解矩阵逆矩阵的线性代数算法,它基于矩阵乘法的可逆性。
具体步骤如下:1. 将矩阵 A 分解成阶梯形矩阵;2. 对阶梯形矩阵的每一列进行高斯 - 约旦消元,得到一个新的矩阵;3. 将新的矩阵与原矩阵 A 相乘,得到矩阵 A 的逆矩阵。
方法三:奇异值分解法奇异值分解法是一种用于求解矩阵逆矩阵的非常规方法,它基于矩阵的奇异值分解。
具体步骤如下:1. 将矩阵 A 分解成奇异值分解;2. 对分解后的矩阵分别进行逆矩阵运算,得到矩阵 A 的逆矩阵。
拓展:矩阵逆矩阵的应用矩阵逆矩阵在许多数学和工程应用中都有广泛的应用,下面列举了其中的几个应用领域:1. 信号处理:矩阵逆矩阵在数字信号处理中被用来求解信号的逆变换,即信号的逆变换。
2. 量子力学:矩阵逆矩阵在量子力学中被用作求解系统的能级和波函数。
3. 控制理论:矩阵逆矩阵在控制理论中被用作求解系统的控制器,即控制器的逆矩阵。
4. 统计学:矩阵逆矩阵在统计学中被用于求解协方差矩阵的逆矩阵,即协方差矩阵的逆矩阵。
5. 计算机科学:矩阵逆矩阵在计算机科学中被用于求解矩阵的逆矩阵,即矩阵的逆矩阵。
矩阵逆矩阵是一种非常重要的数学概念,在许多数学和工程应用中都有广泛的应用。
了解不同方法求解矩阵逆矩阵的原理和过程,有助于更好地理解和应用矩阵逆矩阵的概念。
矩阵求逆的几种方法
矩阵求逆的几种方法矩阵求逆是线性代数学习的重要内容,给出一个矩阵A,要求求矩阵A的逆矩阵存在时,可以通过几种方法来解决这个问题。
本文对这几种求逆方法进行了总结,一起来学习一下。
一、矩阵求逆的2x2特例2x2矩阵求逆是求矩阵逆最为基础的方法,下面以A为例,计算A的逆矩阵。
A=begin{pmatrix}a&bc&dend{pmatrix}则A的逆矩阵为:A^{-1}=frac{1}{ad-bc}begin{pmatrix}d&-b-c&aend{pmatrix}二、增广矩阵的方法用增广矩阵的方法,可以求任意阶的方阵的逆矩阵。
由A增广矩阵B:B=begin{pmatrix}a&b&e_1c&d&e_2e_3&e_4&e_5end{pmatrix} 其中,$e_i$是单位矩阵的元素。
用行列式计算法求出$Delta_B$由$Delta_B=ad-bceq 0$可以判断行列式不等于0,即矩阵A可逆。
计算A的逆矩阵:A^{-1}=frac 1{Delta_B}begin{pmatrix}d&-b&e_3-c&a&e_4e_1&e_2&e_5end{pmatr ix}其中,$e_i$为求解此增广矩阵过程中得到的单位矩阵的元素。
三、分块矩阵的求逆分块矩阵的方法是求解大型矩阵的另一种简便方法,假设A为4阶矩阵:A=begin{pmatrix}A_{11}&A_{12}A_{21}&A_{22}end{pmatrix} 它的逆矩阵为:A^{-1}=begin{pmatrix}A_{11}^{-1}&-A_{11}^{-1}A_{12}-A_{21}A _{11}^{-1}&A_{22}-A_{21}A_{11}^{-1}A_{12}end{pmatrix} 以上三种矩阵求逆的方法在实际应用中都有不同的作用,但是本质都是同一种方法,以上三种方法矩阵求逆的数学原理是一样的,只不过实现过程和求解结果有所不同而已。
求逆矩阵的方法
求逆矩阵的方法逆矩阵是矩阵理论中非常重要的概念,它在线性代数、微积分、概率统计等领域都有着广泛的应用。
在实际问题中,我们常常需要对矩阵进行逆运算,以便求解方程组、进行线性变换等。
那么,如何求逆矩阵呢?下面我们将介绍几种常用的方法。
1. 初等变换法。
初等变换法是求逆矩阵的一种常用方法。
首先,我们将待求逆的矩阵写成增广矩阵的形式,即将单位矩阵拼接在原矩阵的右侧,然后通过一系列的初等行变换,将原矩阵变为单位矩阵,此时增广矩阵的右侧就是所求的逆矩阵。
这种方法简单直观,适用于小规模矩阵的求逆运算。
2. 初等矩阵法。
初等矩阵法是另一种常用的求逆矩阵的方法。
我们知道,对一个矩阵进行一系列的初等行变换,实质上可以看作是左乘一个初等矩阵,因此,如果我们能够找到一系列的初等矩阵,使得它们的乘积等于单位矩阵,那么这些初等矩阵的逆矩阵的乘积就是原矩阵的逆矩阵。
这种方法适用于大规模矩阵的求逆运算,因为可以通过计算初等矩阵的逆矩阵,避免直接进行行变换。
3. 克拉默法则。
克拉默法则是另一种求逆矩阵的方法,它适用于方阵且可逆的情况。
根据克拉默法则,一个矩阵的逆矩阵可以通过它的伴随矩阵来求解,具体的求解过程可以通过矩阵的代数余子式和行列式来完成。
这种方法在理论上很有意义,但在实际计算中往往效率较低,因此一般不适用于大规模矩阵的求逆运算。
4. 特征值和特征向量法。
特征值和特征向量法是一种更加高级的求逆矩阵的方法。
通过求解矩阵的特征值和特征向量,我们可以得到矩阵的对角化形式,从而进一步求得矩阵的逆矩阵。
这种方法在理论上非常有深度和广泛的适用性,但在实际计算中往往较为复杂,因此一般适用于特定的矩阵结构和特定的求逆问题。
综上所述,求逆矩阵的方法有很多种,我们可以根据具体的问题和需求选择合适的方法。
在实际应用中,我们往往会结合多种方法,以求得更加高效和精确的结果。
希望本文介绍的方法能够对您有所帮助,谢谢阅读!。
矩阵的逆的求法
矩阵的逆的求法
矩阵的逆的求法主要有以下几种方法:
1.利用定义求逆矩阵:如果矩阵A是可逆的,那么存在一个矩阵B,使得
AB=BA=E,其中E为单位矩阵。
利用这个定义,可以通过特定的算法计算出矩阵A的逆矩阵B。
2.初等变换法:对于元素为具体数字的矩阵,可以利用初等行变换化为单位
矩阵的方法来求逆矩阵。
如果A可逆,则A可通过初等行变换化为单位矩阵I,即存在初等矩阵使(1)式成立。
同时,用右乘上式两端,得到(2)式。
比较(1)、(2)两式,可以看到当A通过初等行变换化为单位处阵的同时,对单位矩阵I作同样的初等行变换,就化为A的逆矩阵。
这种方法在实际应用中比较简单。
3.伴随阵法:如果A是n阶可逆矩阵,那么A的伴随矩阵A也是可逆的,且
(A)-1=A*/|A|。
利用这个公式可以方便地计算出A的逆矩阵。
4.恒等变形法:利用恒等式的变形规律来求逆矩阵。
例如,利用行列式的性
质和展开定理,可以计算出矩阵的行列式值,从而得到逆矩阵。
需要注意的是,不同的方法适用于不同类型的矩阵和问题,因此在选择方法时应根据具体情况进行选择。
同时,在实际应用中还需注意计算的精度和稳定性等问题。
逆矩阵的几种求法及解析
. .. . .. ..逆矩阵的几种求法与解析矩阵是线性代数的主要内容,很多实际问题用矩阵的思想去解既简单又快捷.逆矩阵又是矩阵理论的很重要的内容, 逆矩阵的求法自然也就成为线性代数研究的主要内容之一.本文将给出几种求逆矩阵的方法.1.利用定义求逆矩阵定义: 设A、B 都是n 阶方阵, 如果存在n 阶方阵B 使得AB= BA = E, 则称A为可逆矩阵, 而称B为A 的逆矩阵.下面举例说明这种方法的应用.例1求证: 如果方阵A 满足A K= 0, 那么E-A是可逆矩阵, 且(E-A)1-= E + A + A2+…+A1-K证明因为E 与A 可以交换, 所以(E- A )(E+A + A2+…+ A1-K)= E-A K,因A K= 0 ,于是得(E-A)(E+A+A2+…+A1-K)=E,同理可得(E + A + A2+…+A1-K)(E-A)=E,因此E-A是可逆矩阵,且(E-A)1-= E + A + A2+…+A1-K.同理可以证明(E+ A)也可逆,且(E+ A)1-= E -A + A2+…+(-1)1-K A1-K.由此可知, 只要满足A K=0,就可以利用此题求出一类矩阵E±A的逆矩阵.例2 设 A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000300000200010,求 E-A 的逆矩阵.分析由于A 中有许多元素为零, 考虑A K 是否为零矩阵, 若为零矩阵, 则可以采用例2 的方法求E-A 的逆矩阵.解容易验证A 2=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000000060000200, A 3=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000000000006000, A 4=0而 (E-A)(E+A+ A 2+ A 3)=E,所以(E-A)1-= E+A+ A 2+ A 3=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000310062106211.2.初等变换法求元素为具体数字的矩阵的逆矩阵,常用初等变换法.如果A 可逆,则A 可通过初等变换,化为单位矩阵I ,即存在初等矩阵S P P P ,,21 使(1)s p p p 21A=I ,用A 1-右乘上式两端,得:(2) s p p p 21I= A 1-比较(1)(2)两式,可以看到当A 通过初等变换化为单位矩阵的同时,对单位矩阵I 作同样的初等变换,就化为A 的逆矩阵A 1-.用矩阵表示(A I )−−−→−初等行变换为(I A 1-),就是求逆矩阵的初等行变换法,它是实际应用中比较简单的一种方法.需要注意的是,在作初等变换时只允许作行初等变换.同样,只用列初等变换也可以求逆矩阵.例1 求矩阵A 的逆矩阵.已知A=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡521310132.解 [A I]→⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100521010310001132→⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡001132010310100521→⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--3/16/16/1100010310100521→⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-----3/16/16/110012/32/10103/46/136/1001 故 A 1-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-----3/16/16/112/32/13/46/136/1. 在事先不知道n 阶矩阵是否可逆的情况下,也可以直接用此方法.如果在初等变换过程中发现左边的矩阵有一行元素全为0,则意味着A 不可逆,因为此时表明A =0,则A 1-不存在.例2 求A=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡987654321.解 [A E]=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100987010654001321→⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡------1071260014630001321→⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----121000014630001321. 由于左端矩阵中有一行元素全为0,于是它不可逆,因此A 不可逆.3.伴随阵法定理 n 阶矩阵A=[a ij ]为可逆的充分必要条件是A 非奇异.且A 1-=A 1⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡nn nnn n A A A A A A A A A .....................212221212111 其中A ij 是A 中元素a ij 的代数余子式.矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡nn nn n n A A A A A AA A A (2122212)12111称为矩阵A 的伴随矩阵,记作A *,于是有A 1-=A 1 A *.证明 必要性:设A 可逆,由A A 1-=I ,有1-AA =I ,则A 1-A =I ,所以A ≠0,即A 为非奇异.充分性: 设A 为非奇异,存在矩阵B=A 1⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡nn nnn n A A A A A A A A A .....................212221212111, 其中AB=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡nn n n n n a a a a a a a a a (2)12222111211⨯A 1⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡nn nnn n A A A A A A A A A ............... (2122212)12111=A 1⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡A A A A ............0...00...0=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1 (00)...1......0...100...01=I同理可证BA=I.由此可知,若A 可逆,则A 1-=A1 A *. 用此方法求逆矩阵,对于小型矩阵,特别是二阶方阵求逆既方便、快阵,又有规律可循.因为二阶可逆矩阵的伴随矩阵,只需要将主对角线元素的位置互换,次对角线的元素变号即可.若可逆矩阵是三阶或三阶以上矩阵,在求逆矩阵的过程中,需要求9个或9个以上代数余子式,还要计算一个三阶或三阶以上行列式,工作量大且中途难免 出现符号及计算的差错.对于求出的逆矩阵是否正确,一般要通过AA 1-=I 来检验.一旦发现错误,必须对每一计算逐一排查.4.分块矩阵求逆法4.1.准对角形矩阵的求逆命题 设A 11、A 22都是非奇异矩阵,且A 11为n 阶方阵,A 22为m 阶方阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡221100A A ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--12211100A A 证明 因为A =221100A A =11A 22A ≠0, 所以A 可逆.设A 1-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡WZY X,于是有⎥⎦⎤⎢⎣⎡W Z Y X ⎥⎦⎤⎢⎣⎡221100A A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡m nI I 00, 其中 X A 11=I n , Y A 22=0,Z A 11=0,W A 22=I m .又因为A 11、A 22都可逆,用A 111-、A 122-分别右乘上面左右两组等式得:X= A 111-,Y=0,Z=0,W= A 122-故 A 21= ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--12211100A A 把上述结论推广到每一个子块都是非奇异矩阵的准对角形状矩阵中去,即:121...-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡k A A A =⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---11211...k A A A4.2.准三角形矩阵求逆命题 设A 11、A 22都是非奇异矩阵,则有12212110-⎥⎦⎤⎢⎣⎡A A A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----122122121111110A A A A A证明 因为⎥⎦⎤⎢⎣⎡2212110A A A⎥⎦⎤⎢⎣⎡--I A A I 012111=⎥⎦⎤⎢⎣⎡221100A A 两边求逆得1121110--⎥⎦⎤⎢⎣⎡-I A A I 1221211-⎥⎦⎤⎢⎣⎡A A A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--12211100A A 所以 1221211-⎥⎦⎤⎢⎣⎡A A A=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--I A A I 012111⎥⎦⎤⎢⎣⎡--12211100A A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----122122121111110A A A A A同理可证12221110-⎥⎦⎤⎢⎣⎡A A A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----122122211111110A A A A A 此方法适用于大型且能化成对角子块阵或三角块阵的矩阵. 是特殊方阵求逆的一种方法,并且在求逆矩阵之前,首先要将已给定矩阵进行合理分块后方能使用.5.恒等变形法恒等变形法求逆矩阵的理论依据为逆矩阵的定义,此方法也常用与矩阵的理论推导上.就是通过恒等变形把要求的值化简出来,题目中的逆矩阵可以不求,利用AA 1-=E ,把题目中的逆矩阵化简掉。
求逆矩阵的三种方法
求逆矩阵的三种方法求逆矩阵是线性代数中的一个重要问题,对于给定的一个方阵A,求解出一个方阵B,使得A与B的乘积为单位矩阵,即A乘以B等于单位矩阵。
本文将介绍三种常见的求逆矩阵的方法:伴随矩阵法、初等变换法和高斯-约当消元法。
一、伴随矩阵法:伴随矩阵法是求解逆矩阵最常用的方法之一、给定一个n阶方阵A,首先计算出其伴随矩阵Adj(A),然后用其行列式D,A,除以A的行列式,A,得到矩阵的逆矩阵A^(-1)。
具体步骤如下:步骤1:计算A的行列式,A。
步骤2:对A的每个元素a(ij),计算其代数余子式A(ij)。
A(ij)是将A的第i行和第j列删除后得到的矩阵的行列式。
步骤3:根据代数余子式A(ij)计算伴随矩阵Adj(A)。
Adj(A)的第i行第j列的元素等于A(ij)乘以(-1)^(i+j)。
步骤4:计算逆矩阵A^(-1) = Adj(A)/,A。
伴随矩阵法求逆矩阵的优点是简单易懂,但是对于大型矩阵来说,计算量较大。
二、初等变换法:初等变换法是通过一系列矩阵的变换,将原矩阵变换为单位矩阵的同时,将单位矩阵进行相同变换,最终得到的矩阵就是原矩阵的逆矩阵。
具体步骤如下:步骤1:将原矩阵A和单位矩阵I进行横向拼接,得到一个n阶矩阵[A,I]。
步骤2:通过一系列的初等行变换,将矩阵[A,I]变换为一个左边是单位矩阵的矩阵[E,B]。
此时,原矩阵A的逆矩阵就是右边的矩阵B。
步骤3:将右边的矩阵B拆分出来,即得到A的逆矩阵A^(-1)=B。
初等变换法求逆矩阵的优点是可以直观地通过初等行变换的方式来求解,但是对于一些特殊矩阵而言,可能需要执行大量的行变换操作。
三、高斯-约当消元法:高斯-约当消元法是通过消元的方式,将原矩阵A变换为一个上三角矩阵的同时,将单位矩阵进行相同变换,最终得到的矩阵就是原矩阵的逆矩阵。
具体步骤如下:步骤1:将原矩阵A和单位矩阵I进行横向拼接,得到一个n阶矩阵[A,I]。
步骤2:通过高斯-约当消元的方式,将矩阵[A,I]转化为一个上三角矩阵[U,C]。
求逆矩阵的方法
求逆矩阵的方法逆矩阵是线性代数中非常重要的概念,它在数学和工程领域有着广泛的应用。
在实际问题中,我们经常需要求解矩阵的逆,因此了解求逆矩阵的方法是非常重要的。
本文将介绍几种常见的求逆矩阵的方法,希望能对大家有所帮助。
方法一,伴随矩阵法。
伴随矩阵法是求解逆矩阵的一种常用方法。
对于一个n阶矩阵A,如果它的行列式不为0,那么它的逆矩阵存在。
我们可以通过计算伴随矩阵来求解逆矩阵。
具体步骤如下:1. 计算矩阵A的行列式,如果行列式为0,则矩阵A不存在逆矩阵;2. 计算矩阵A的伴随矩阵,即将矩阵A的每个元素的代数余子式组成的矩阵进行转置;3. 将伴随矩阵除以矩阵A的行列式,得到矩阵A的逆矩阵。
方法二,初等变换法。
初等变换法是另一种求解逆矩阵的常用方法。
对于一个n阶矩阵A,如果它的行列式不为0,那么它的逆矩阵存在。
我们可以通过初等变换将矩阵A转化为单位矩阵,然后将单位矩阵通过相同的初等变换得到A的逆矩阵。
具体步骤如下:1. 将矩阵A和单位矩阵拼接成一个2n阶的矩阵;2. 通过初等行变换将矩阵A转化为单位矩阵,此时单位矩阵部分就是A的逆矩阵。
方法三,高斯-约当消元法。
高斯-约当消元法也是一种常用的求解逆矩阵的方法。
通过将矩阵A和单位矩阵拼接在一起,然后通过初等行变换将矩阵A转化为单位矩阵,此时单位矩阵部分就是A的逆矩阵。
具体步骤如下:1. 将矩阵A和单位矩阵拼接成一个2n阶的矩阵;2. 通过高斯-约当消元法将矩阵A转化为单位矩阵,此时单位矩阵部分就是A的逆矩阵。
方法四,矩阵分块法。
矩阵分块法是一种比较直观的求解逆矩阵的方法。
对于一个2n 阶矩阵A,我们可以将其分块成四个n阶子矩阵,然后通过矩阵分块的运算规则来求解逆矩阵。
具体步骤如下:1. 将矩阵A分块成四个n阶子矩阵,记为A = [A11, A12;A21, A22];2. 如果A22存在逆矩阵,那么A的逆矩阵可以通过以下公式求解,A的逆矩阵 = [A11 A12 A22^(-1) A21]^(-1), -A11A12^(-1); -A22^(-1) A21, A22^(-1)]。
初等行变换求逆矩阵的技巧
初等行变换求逆矩阵的技巧下面将介绍一些常用的初等行变换技巧来求解逆矩阵。
1.利用初等行变换将矩阵A转化为行阶梯形矩阵。
这是求解逆矩阵的第一步。
通过利用矩阵的初等行变换,将矩阵A化为行阶梯形矩阵,记为U。
即通过一系列的行交换、行倍加和行倍乘操作,将矩阵A转化为U。
这个过程的关键是找到一个主元(pivot),即每一行的第一个非零元素,并将其所在的列的其他元素清零。
通过执行这样的操作,逐渐使得矩阵A变成U。
2.利用初等行变换将行阶梯形矩阵U进一步化为行最简形矩阵R。
在上一步求得行阶梯形矩阵U后,接下来的目标是将其进一步化为行最简形矩阵R。
行最简形矩阵是行阶梯形矩阵的基础上,对每个主元所在行的主元下面的元素都清零。
通过再次执行一系列的行交换、行倍加和行倍乘操作,将U化为R。
3.根据行最简形矩阵R判断是否存在逆矩阵。
行最简形矩阵R具有如下特点:主元所在行的主元上面和下面的所有元素都为零,并且主元的取值非零。
如果行最简形矩阵R的最后一行不是全零行,则说明矩阵A没有逆矩阵。
4.利用行最简形矩阵R求解矩阵A的逆矩阵。
如果行最简形矩阵R的最后一行是全零行,可以继续利用初等行变换,通过行交换、行倍加和行倍乘操作将R化为单位矩阵I。
在这个过程中,同时对另一个初始为单位阵的矩阵进行相同的初等行变换操作。
最终,当R化为I后,另一个矩阵自动得到A的逆矩阵A^-1需要注意的是,在执行初等行变换的过程中,必须确保保持矩阵的相等性。
这意味着在每一步的行交换、行倍加和行倍乘操作后,矩阵的值必须保持不变,在每一步的操作中如果不满足这一条件则需要重新考虑相应的操作。
总结起来,求逆矩阵的关键是通过初等行变换将矩阵A化为行最简形矩阵R,然后再进行逆初等行变换将R转化为单位矩阵I,同时对另一个初始为单位阵的矩阵进行相同的初等行变换操作,最终得到矩阵A的逆矩阵A^-11.将矩阵A与一个初始为单位矩阵的矩阵B并排组成一个增广矩阵[A,B]。
2.通过一系列的初等行变换,将矩阵A化为行阶梯形矩阵U的同时,将矩阵B也按照相同的方式进行变换。
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}
//消元
for (i = k - 1;i >= 0;i--)
{
//获得倍数
b = (*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+k)) / (*(m.m_pfarr+k*m.m_icolumn+k));
//行变换
for (j = 0;j < m.m_icolumn;j++)
{
temp = *(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+j) - b*(*(m.m_pfarr+k*m.m_icolumn+j));
{
if (j <= A->m_icolumn - 1)
{
*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+j) = *(A->m_pfarr+i*A->m_icolumn+j);
}
else
{
if (i == j - A->m_icolumn)
{
*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+j) = 1;
}
}
}
}
//高斯消元
//变换下三角
for (k = 0;k < m.m_irow - 1;k++)
{
//如果坐标为k,k的数为0,则行变换
//if (m.Read(k,k) == 0)
if (*(m.m_pfarr+k*m.m_icolumn+k)== 0)
{
for (i = k + 1;i < m.m_irow;i++)
*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+j) = temp;
}
}
}
//将左边方阵化为单位矩阵
for (i = 0;i < m.m_irow;i++)
{
if (*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+i) != 1 && *(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+i) != 0)
{
if (*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+k) != 0)
{
break;
}
}
if (i >= m.m_irow)
{
return FALSE;
}
else
{
memcpy(pDtemp, m.m_pfarr+k*m.m_icolumn, sizeof(double)*m.m_icolumn);
memcpy(m.m_pfarr+k*m.m_icolumn, m.m_pfarr+(k+1)*m.m_icolumn, sizeof(double)*m.m_icolumn);
memcpy(m.m_pfarr+(k+1)*m.m_icolumn, pDtemp, sizeof(double)*m.m_icolumn);
}
}
//消元
for (i = k + 1;i < m.m_irow;i++)
{
//获得倍数
b = (*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+k))/(*(m.m_pfarr+k*m.m_icolumn+k));
//行变换
for (j = 0;j < m.m_icolumn;j++)
{
temp = *(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+j) - b*(*(m.m_pfarr+k*m.m_icolumn+j));
{
return FALSE;
}
/*计算跌是否为0,如果为0,则是奇异矩阵
if (CMatrix_Calc::Det(A) <= 0 )
{
return FALSE;
} */
//增广矩阵m = A | B初始化
m.InitMatrix();
for (i = 0;i < m.m_irow;i++)
{
for (j = 0;j < m.m_icolumn;j++)
}
}
}
//求得逆矩阵
for (i = 0; i< B->m_irow; i++)
{
memcpy(B->m_pfarr+i*B->m_icolumn, m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+m.m_irow, sizeof(double)*m.m_irow);
}
delete []pDtemp;
{
if (*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+k) != 0)
{
break;
}
}
if (i >= m.m_irow)
{
return FALSE;
}
else
{
memcpy(pDtemp, m.m_pfarr+k*m.m_icolumn, sizeof(double)*m.m_icolumn);
/*函数名:Inverse
*作用:求出矩阵的逆矩阵,消元法
*输入参数:要求逆矩阵的矩阵A,目标矩阵B
*返回值:TRUE
*失败返回:FALSE;
* */
/************************************************************************/
bool CMatrix_Calc::Inverse(CMatrix *A, CMatrix *B)
{
int i = 0;
int j = 0;
int k = 0;
CMatrix m(A->m_irow,2 * A-&g 0;
double b = 0;
double *pDtemp = new double [m.m_icolumn];
//判断是否可以运算
if (A->m_irow != A->m_icolumn || B->m_irow != B->m_icolumn || A->m_irow != B->m_irow)
*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+j) = temp;
}
}
}
//变换上三角
for (k = m.m_irow - 1;k > 0;k--)
{
//如果坐标为k,k的数为0,则行变换
if (*(m.m_pfarr+k*m.m_icolumn+k) == 0)
{
for (i = k - 1;i < m.m_irow;i--)
return TRUE;
}
//这代码非最优,不能判断是否存在奇异矩阵,因为用于高阶矩阵求行列值会消耗时间,所以不必判定。
//以下是类的对象,还有求逆矩阵的方法。只供学习参考,对于生产应用需要进一步优化。
//用高斯消元的方法,经过测试200阶矩阵运行需要几十毫秒。
class CMatrix
{
public:
int m_irow;
{
//获得倍数
b = 1 / (*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+i));
//行变换
for (j = 0;j < m.m_icolumn;j++)
{
temp = (*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+j))*b;
*(m.m_pfarr+i*m.m_icolumn+j) = temp;
int m_icolumn;
double *m_pfarr;//初始化需要赋值0
//构造
CMatrix(int mm = 0,int nn = 0);
//析构
~CMatrix(void);
};
/************************************************************************/
memcpy(m.m_pfarr+k*m.m_icolumn, m.m_pfarr+(k-1)*m.m_icolumn, sizeof(double)*m.m_icolumn);
memcpy(m.m_pfarr+(k-1)*m.m_icolumn, pDtemp, sizeof(double)*m.m_icolumn);