矩阵的逆矩阵怎么求

洛森百科 · 2024-12-31 23:51:29

矩阵的逆矩阵可以通过以下几种方法计算:

伴随矩阵法

对于n阶方阵A,其逆矩阵A^(-1)可以通过公式A^(-1) = 1/|A| * A*计算得到,其中A*是矩阵A的伴随矩阵。

初等变换法

将矩阵A与单位矩阵E一起进行初等行变换,直到A变为单位矩阵,此时E即为A的逆矩阵。

待定系数法

假设矩阵A的逆矩阵为B = [a, b, c, d],则可以通过解方程组得到A * B = E,从而求得逆矩阵B。

高斯-约当消元法

通过行变换将矩阵A转换为单位矩阵,同时对单位矩阵进行相同的行变换,最终单位矩阵变为A的逆矩阵。

示例

2x2矩阵

设矩阵A为:

[ A = begin{pmatrix}

1 & 2

3 & 4

end{pmatrix} ]

其行列式|A| = 1 * 4 - 2 * 3 = 4 - 6 = -2。

伴随矩阵A*为:

[ A* = begin{pmatrix}

4 & -2

-3 & 1

end{pmatrix} ]

因此,A的逆矩阵A^(-1)为:

[ A^(-1) = frac{1}{|A|} * A* = -frac{1}{2} * begin{pmatrix}

4 & -2

-3 & 1

end{pmatrix} = begin{pmatrix}

-2 & 1

frac{3}{2} & -frac{1}{2}

end{pmatrix} ]

3x3矩阵

设矩阵A为:

[ A = begin{pmatrix}

1 & 2 & 3

4 & 5 & 6

7 & 8 & 9

end{pmatrix} ]

首先计算行列式|A|,然后求伴随矩阵A*,最后通过公式A^(-1) = A* / |A|求得逆矩阵。

建议

伴随矩阵法适用于行列式容易计算的情况,计算量较小。

初等变换法适用于手动计算,直观易懂,但计算量较大。

高斯-约当消元法是最常用的方法,适用于计算机编程实现。

选择哪种方法取决于具体问题的需求和计算资源的可用性。

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