总结求逆矩阵方法

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矩阵求逆方法大全

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

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!。

逆矩阵求解方式

逆矩阵求解方式

逆矩阵求解方式简介在线性代数中,逆矩阵是一个非常重要的概念。

一个方阵A的逆矩阵记作A-1,满足A·A-1=I,其中I是单位矩阵。

求解逆矩阵的方法有多种,本文将介绍几种常用的方法。

具体方法1. 初等行变换法初等行变换法是一种常用的求解逆矩阵的方法。

具体步骤如下:1.将待求逆矩阵A和单位矩阵I合并成一个增广矩阵(A|I)。

2.对增广矩阵进行初等行变换,使得(A|I)变为(I|B)。

3.如果A存在逆矩阵,则B就是它的逆矩阵。

初等行变换包括以下三种操作:•交换两行:将第i行与第j行互换。

•数乘某一行:将第i行所有元素都乘以一个非零常数k。

•某一行加上另一行的k倍:将第j行所有元素都加上第i行对应元素的k倍。

通过多次进行这些操作,可以将增广矩阵变为单位矩阵,此时增广矩阵的右半部分就是原矩阵的逆矩阵。

2. 初等变换法初等变换法是一种与初等行变换法类似的方法。

具体步骤如下:1.将待求逆矩阵A和单位矩阵I合并成一个增广矩阵(A|I)。

2.对增广矩阵进行初等变换,使得(A|I)变为(I|B)。

3.如果A存在逆矩阵,则B就是它的逆矩阵。

初等变换包括以下三种操作:•交换两列:将第i列与第j列互换。

•数乘某一列:将第i列所有元素都乘以一个非零常数k。

•某一列加上另一列的k倍:将第j列所有元素都加上第i列对应元素的k倍。

通过多次进行这些操作,可以将增广矩阵变为单位矩阵,此时增广矩阵的左半部分就是原矩阵的逆矩阵。

3. 公式法对于一个二维方阵A,如果其行列式不为零,则可以通过公式求解其逆矩阵。

公式如下:A-1 = (1/|A|)·adj(A)其中,|A|表示A的行列式,adj(A)表示A的伴随矩阵。

伴随矩阵的计算方法如下:•对于A的每个元素aij,计算它的代数余子式Aij。

•将所有的代数余子式按照一定规律填入一个新的矩阵,这个新矩阵就是伴随矩阵adj(A)。

对于高维方阵来说,公式法求解逆矩阵会比较复杂,涉及到更多的行列式和代数余子式的计算。

矩阵求逆方法大全

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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。

求解逆矩阵的常用三种方法

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。

求逆矩阵的四种方法

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。

求矩阵逆矩阵的常用方法

求矩阵逆矩阵的常用方法

求矩阵逆矩阵的常用方法
1. 高斯-约旦法 (Gauss-Jordan Method):将原矩阵与单位矩阵拼接起来,利用初等行变换将原矩阵变为单位矩阵,此时拼接后的结果矩阵即为所求逆矩阵。

2. LU分解法 (LU Decomposition):将原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,并利用矩阵乘法的分配律求得L和U的逆矩阵,再利用逆矩阵的乘法,求得原矩阵的逆矩阵。

3. 求伴随矩阵法 (Adjoint Matrix Method):求得原矩阵的伴随矩阵,再除以原矩阵的行列式即可求得逆矩阵。

4. 初等变换法 (Elementary Transformation Method):将原矩阵通过初等行/列变换变为单位矩阵,同时对单位矩阵进行同样的变换,此时的结果即为所求逆矩阵。

5. SVD分解法 (Singular Value Decomposition):将原矩阵分解为三个矩阵的乘积U、D、V',其中D为对角矩阵,对角线上的元素为原矩阵的奇异值的平方根。

则原矩阵的逆矩阵可以表示为V和UT的乘积,其中UT为U的转置矩阵。

逆矩阵公式总结

逆矩阵公式总结

逆矩阵公式总结
逆矩阵公式总结如下:
1. 假设A是一个n阶方阵,若存在一个n阶方阵B,使得AB=BA=I (单位矩阵),则称B是A的逆矩阵,记为A^{-1}。

2. 逆矩阵的存在条件:若A是一个可逆矩阵,则其行列式不为0,即det(A)≠0。

3. 逆矩阵的计算方法:
a. 对于2阶方阵A = [a b; c d],如果ad-bc≠0,则A的逆矩阵为A^{-1} = 1/(ad-bc) * [d -b; -c a]。

b. 对于3阶方阵A = [a b c; d e f; g h i],如果A可逆,则A的逆矩阵为A^{-1} = 1/det(A) * [ei-fh -bi+ch dh-ge; -di+fg ai-cg -ah+bg; -de+fg ae-cf -af+be]。

c. 对于高阶方阵A,可以使用高斯-约当消元法或伴随矩阵法来求解逆矩阵。

4. 逆矩阵的性质:
a. 若A是一个可逆矩阵,则(A^{-1})^{-1} = A。

b. 若A和B是可逆矩阵,则(AB)^{-1} = B^{-1}A^{-1}。

c. 若A是可逆矩阵,则(A^T)^{-1} = (A^{-1})^T。

d. 若A是可逆矩阵,则|A^{-1}| = 1/|A|,其中|A|表示A的行列式。

以上是逆矩阵的公式总结。

根据矩阵的阶数不同,逆矩阵的计算方法也有所不同。

求矩阵逆的方法

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

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。

矩阵求逆的几种方法

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

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
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。

逆矩阵的几种求法与解析(很全很经典)

逆矩阵的几种求法与解析(很全很经典)

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EA 是可逆矩阵, 且(E-A )1-= E + A + A 2+…+A 1-K证明 因为E 与A 可以交换, 所以(E- A )(E+A + A 2+…+ A 1-K )= E-A K ,因A K = 0 ,于是得(E-A)(E+A+A 2+…+A 1-K )=E , 同理可得(E + A + A 2+…+A 1-K )(E-A)=E ,因此E-A 是可逆矩阵,且(E-A)1-= E + A + A 2+…+A 1-K .同理可以证明(E+ A)也可逆,且(E+ A)1-= E -A + A 2+…+(-1)1-K A 1-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 3,于是有A 1-=A 1A 3.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 nn n 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-=A1A 3. 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-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡W ZY 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 A 4.2.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=⎥⎦⎤⎢⎣⎡22110A A 两边求逆得1121110--⎥⎦⎤⎢⎣⎡-I A A I 12212110-⎥⎦⎤⎢⎣⎡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]。

逆矩阵求解方法

逆矩阵求解方法

逆矩阵求解方法摘要:一、逆矩阵的概念与意义二、求解逆矩阵的方法1.高斯-约旦消元法2.列主元矩阵的求逆方法3.奇异值分解法(SVD)三、逆矩阵在实际应用中的案例四、注意事项与技巧正文:逆矩阵在线性代数中具有重要的地位,它是指一个矩阵与其转置矩阵的乘积等于单位矩阵的矩阵。

在实际应用中,矩阵的逆矩阵广泛应用于问题求解、数据分析等领域。

本文将介绍求解逆矩阵的方法,以及在一些实际案例中的应用。

一、逆矩阵的概念与意义矩阵的逆矩阵是指满足以下条件的矩阵A:A * A^(-1) = I,其中I为单位矩阵。

当矩阵A可逆时,A的逆矩阵存在,且唯一。

矩阵的逆矩阵在矩阵运算、线性方程组求解等方面具有重要意义。

二、求解逆矩阵的方法1.高斯-约旦消元法高斯-约旦消元法是一种常用的求解逆矩阵的方法。

该方法通过对矩阵进行高斯消元,然后将得到的矩阵转化为阶梯形矩阵或行最简矩阵,最后求得逆矩阵。

2.列主元矩阵的求逆方法当矩阵A为列主元矩阵时,可以利用主元交换法求解逆矩阵。

该方法通过交换矩阵的列,将矩阵A转化为行主元矩阵,然后利用高斯-约旦消元法求解逆矩阵。

3.奇异值分解法(SVD)奇异值分解法是将矩阵A分解为三个矩阵的乘积,即A = U * S * V^T。

在这种情况下,逆矩阵可以通过以下公式计算:A^(-1) = V * S^(-1) * U^T奇异值分解法在实际应用中具有较高的计算效率,尤其在处理大型矩阵时。

三、逆矩阵在实际应用中的案例1.线性方程组求解在线性方程组Ax = b 中,如果矩阵A可逆,那么可以通过A的逆矩阵求解方程组的解:x = A^(-1)b。

2.矩阵乘法加速在矩阵乘法中,若矩阵A可逆,则可以使用A的逆矩阵加速计算。

例如,对于矩阵A、B和C,可以通过以下方式计算:AB^(-1)C = A * (B^(-1)C)四、注意事项与技巧1.矩阵可逆的条件矩阵A可逆的条件是其行列式det(A)不为零。

当det(A) = 0时,矩阵A 不可逆。

求逆矩阵的方法总结

求逆矩阵的方法总结

求逆矩阵的方法总结
求逆矩阵是线性代数中常用的一种技术,可以帮助我们快速求解线性方程组,并解决很多实际问题。

下面我们就来总结一下求逆矩阵的方法。

首先,我们要判断矩阵是否可逆,也就是看它是否可秩为n(n为矩阵的阶数)。

只有当矩阵可秩为n时,才能求出它
的逆矩阵。

其次,我们要用行列式法求解矩阵的逆矩阵。

即求出矩阵的行列式,如果行列式的值不为
0,则此矩阵可逆,我们就可以继续求解其逆矩阵。

行列
式的值为0时,表示此矩阵不可逆,此时无法求解矩阵的逆矩阵。

接下来,我们要用逐元分解法求解矩阵的逆矩阵。

将矩阵A分解为n个方程,其中每一个方程由矩阵A的某一列(列
向量)和某一列(行向量)组成。

把n个方程分别转换成n个线性方程组,求解出n个未知数,将这些未知数按行组成新的矩阵,此矩阵即为矩阵A的逆矩阵。

最后,我们还要使用矩阵的乘法法求解矩阵的逆矩阵。

即用矩阵A乘以它的逆矩阵,得到单位矩阵。

根据乘法的性质,如果A乘以B得到单位矩阵,则B就是A的逆矩阵。

以上就是求逆矩阵的方法总结。

求逆矩阵是一种常用的技术,它可以帮助我们快速求解线性方程组,解决实际问题。

不过,在求逆矩阵的时候,我们要注意矩阵的可逆性,因为只有可逆矩阵才能求出逆矩阵。

此外,还要注意矩阵的计算过程,确保结果的准确性。

求矩阵的逆的方法

求矩阵的逆的方法

求矩阵的逆的方法矩阵是现代数学的重要工具之一,广泛应用于各个领域,例如物理学、工程学、经济学等。

在矩阵运算中,求矩阵的逆是一项基本操作,因为逆矩阵可以帮助我们解决许多实际问题。

本文将介绍几种求矩阵逆的方法,包括高斯消元法、伴随矩阵法和LU分解法等。

一、高斯消元法高斯消元法是一种常用的求解线性方程组的方法,也可用于求解矩阵逆。

该方法的基本思路是通过一系列的矩阵变换,将原矩阵转化为一个上三角矩阵或下三角矩阵,然后再通过反向代入法求解逆矩阵。

具体步骤如下:1. 将原矩阵A与单位矩阵I合并成增广矩阵$(A|I)$;2. 通过初等行变换,将增广矩阵转化为上三角矩阵$(U|B)$,其中B为单位矩阵的变换结果;3. 反向代入法求解逆矩阵:$$ begin{cases} UY=B AX=Y end{cases} $$其中,Y为逆矩阵。

由此可得,逆矩阵的求解可以转化为线性方程组的求解,因此高斯消元法是一种可靠且易于实现的方法。

但是,该方法的计算复杂度较高,特别是在矩阵规模较大时,计算时间会很长。

二、伴随矩阵法伴随矩阵法是一种基于矩阵的代数运算求解逆矩阵的方法。

该方法的基本思路是通过求解伴随矩阵,来得到原矩阵的逆矩阵。

具体步骤如下:1. 求解原矩阵的行列式$|A|$;2. 求解原矩阵的伴随矩阵$adj(A)$:$$ adj(A)=[(-1)^{i+j}M_{ji}]^T $$其中,$M_{ji}$为原矩阵的代数余子式,$(-1)^{i+j}$为符号因子,$^T$表示矩阵的转置;3. 求解逆矩阵:$$ A^{-1}=frac{1}{|A|}adj(A) $$伴随矩阵法的优点是计算简单,特别是对于规模较小的矩阵,计算效率较高。

但是,该方法的缺点是对于规模较大的矩阵,计算时间会较长,而且需要求解行列式,这也会增加计算的难度。

三、LU分解法LU分解法是一种将原矩阵分解为下三角矩阵L和上三角矩阵U的方法,由此可以求解逆矩阵。

求逆矩阵的方法

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)]。

总结求逆矩阵方式

总结求逆矩阵方式

3、逆矩阵的求法1.1一样矩阵的逆矩阵的求法 3.1.1用概念去求逆矩阵概念3.1.1 设A 是一个n 阶矩阵,若是存在n 阶矩阵B ,使A B =B A =E ,那么称A 为可逆矩阵,并称B 是A 的可逆矩阵。

例3.1 已知n 阶矩阵A 知足0322=-+E A A 。

证明A +4E 可逆并求出()14-+E A .证明:把0322=-+E A A 变形为(A +4E )(E A 2-)=-5E ,可得(A +4E )(E A 5251+-)=E ,因此存在一个矩阵B =E A 5251+-,B 使(A +4E )B =E 。

由概念得A +4E 可逆,且B ()14-+E A =B =E A 5251+-.3.1.2 用伴随矩阵去求逆矩阵定理3.1.1 n 阶矩阵A =(ij a )为可逆的充要条件是A 非奇异。

且1-A =A 1112111222212n n nnnn A A A A A A A A A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,其中ij A 是A 中元素ija 的代数余子式。

矩阵112111222212n n nnnn A A A A A A A A A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦称为矩阵A 的伴随矩阵,记作*A ,于是有1-A =A1*A . 例3.2 判定矩阵A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡343122321,A 是不是可逆?假设可逆,求 1-A . 解: 因为A =2≠0,因此A 可逆。

又11A =2,12A =-3,13A =2, 21A =6,22A =-6,23A =2, 31A =-4,32A =5,33A =-2.因此1-A =A 1*A =21⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----222563462=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----11125323231. 3.1.3 用初等变换去求逆矩阵若是A 可逆,那么A 可通过初等行变换化为单位矩阵E ,即存在相应的初等矩阵1E 、2E …s E 使s E …2E 1E A =E (1),用1-A 又乘上式两头,得s E …2E 1E E =1-A (2),比较(1)、(2)两式,可知当A 通过行初等变换化为E 的同时,对单位矩阵E 作一样的初等行变换,就化为A 的逆矩阵1-A .一样,只要用列的初等变换也能够求逆矩阵。

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直接算会死人地.根据矩阵特点用不用地分解,写成几个例程,每次实验之前进行尝试,根据尝试结果在算法里决定里决定用哪个.
我想问:
.全阶矩阵地求逆运算() 和稀疏矩阵(阶数和一样)
地求逆运算()是不是采取一样地方法啊?也就是说他们地
计算量是不是一样地啊?不会因为是稀疏矩阵就采取特殊地
方法来处理求逆吧?
我电脑内存,做*地矩阵求逆还可以,上万阶地
就跑不动了
稀疏存储方式会减少不必要地计算,虽然原理还是一样,不过
计算量大大减少了.
.如果一个矩阵非零元素都集中在主对角线地周围,那么对求逆最好
应该采用什么样地方法最好呢?
一般还是用分解+前后迭代地方法,如果矩阵对角占优就更好办了.
只不过还是需要稀疏存储.
稀疏矩阵地逆一般不会是稀疏矩阵,所以对高阶地稀疏矩阵求逆,
是不可行地,对万阶地全矩阵需要地内存差不多已经达到了地
极限,我想最好地办法就是迭代,既然是稀疏,乘法地次数就有限,
效率还是很高地.
不过求逆运算基本上就是解方程,对稀疏矩阵,特别是他那种基本上非零元素都在对角线附近地矩阵来说,分解不会产生很多地注入元,所以用分解解方程方法地方法是可行地.
如果用迭代法,好像也就是共轭梯度法了.
地资源网络上有很多一下
或者到,上找找
或者用
或者用
或者用混合编程
有现成代码,但要你自己找了
也可以使用程序库
*地稀疏矩阵求逆如何实现?
试试基于子空间方法地算法吧.
如和方法.
中有函数可以直接调用.
直接就可以了.
如果效果还不好.
就用用预处理技术.
比如不完全预处理方法..等等..
各种各样地预处理是现在解决大规模稀疏矩阵地主力方法..
维数再多还是用不完全分解预处理
我一个同学这么求过阶地矩阵
求逆一般是不可取地,无需多说.但稀疏矩阵地直接解法还是不少地.基本上都是对矩阵进行重新排序以期减少填充或运算量.
在里面,有许多算法可以利用:
, , , , , , .
根据是否对称,采用分解或者分解.
这些算法在上搜一下,很多都有相应地或版本.
稀疏矩阵地存储最常见地是压缩列(行)存储,最近发现一种利用表来存储地,其存取复杂度是(),很是不错.有幸趣地可以看看下面网页咯,作者提供了源程序.
事实上表存储地效率也跟算法有关,弄不好地话,不见得比直接按行或者列
顺序检索快.而且规模越大,效率肯定越来越低.
对称正定地稀疏矩阵很好办啊,用分解就可以了.
如果维数实在太大,比如超过^量级,那就只能用
共轭梯度法之类地迭代法求解了.
好多文献中用分解处理地,好像结果还可以
你觉得’分解不会破坏矩阵地稀疏性么——如果矩阵不是带状地话?
而且数值稳定性也有问题.
对于一些注入元不是很多地矩阵这应该是个好办法.
但是对于有些矩阵,分解后可能就把整个矩阵充满了.
这是比较郁闷地事情..
带状矩阵地逆有快速算法吗?
我觉得这个说法不对,至少在里面,使用稀疏矩阵求逆对于效率地提高还是很显著地.利用稀疏特性,很多对于零元素地操作就省掉了.如果原矩阵还是对称地,可以考虑三角分解,把单位阵地列向量作为右端项,求解得到地是对应地逆阵地列向量. 但是,按照前辈地说法,“绝大部分情况下,求逆阵肯定不是必需地”,这一说法我现在还是挺赞同地. 至少,一般我们不会在有限元求解或者普通地线性方程组求解地时候,是先对系数矩阵求逆地吧. 所以,我认为,逆阵在数学上很漂亮,对于公式推导有所帮助,但是在数值计算中是应该尽量避免直接计算它地,而且,更重要地是,在绝大部分情况下,是可以避免地.。

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