可逆矩阵
二 可逆矩阵
1 可逆矩阵的定义
nn设为阶方阵,若有阶方阵,使得,则称为可逆矩阵。并称ABABBAE,,AB
,1,1为的逆矩阵,记为,即。可逆矩阵又可称为非奇异矩阵或满秩矩阵。 ABA,A
2 可逆矩阵的性质及判别
n设为阶方阵,则下述条件等价: A
(1)为可逆矩阵; A
(2); A,0
n(3)有阶方阵,使得; BABE,
n(4)有阶方阵,使得; BBAE,
*(5)A是可逆矩阵;
T(6)A是可逆矩阵;
(7)可表为若干个初等矩阵之积; A
(8)可经若干次行初等变换化为单位矩阵; A
(9)可经若干次列初等变换化为单位矩阵; A
(10)可经若干次初等变换化为单位矩阵 A
(11)只有零解; AX,0
(12)有唯一解; AXb,
RAn(),(13);
(14)的行向量组线性无关; A
(15)的列向量组线性无关; A
(16)的特征根均非零。 A
3 可逆矩阵逆矩阵的求法
1,1*AA,(1)利用。 A
(2)初等变换法。
(3)若有,使或,则便是之逆。 BABE,BAE,BA
例 题
1 证明方阵可逆
2 (1)设方阵满足条件AAE,,,20,证明和都可逆。 AAAE,2
(2)设,为同阶方阵,且。证明可逆及。 ABAE,ABBA,ABAB,,,0
,为同阶方阵,且可逆。证明也可逆。 (3)设ABEAB,EBA,
,,11 (4)设,为同阶方阵,且,,都可逆,证明也可逆。 AB,ABABAB,
2 求可逆矩阵的逆矩阵
求下列可逆矩阵的逆矩阵
12,, (1)。 ,,21,,
223,,
,,110,(2)。 ,,,,,121,,
0000a,,1,,0000a2,,
,,(3)。
,,0000an,1,,,,a0000,,n
CA,,mn(4)设为阶可逆方阵,为阶可逆方阵,证明可逆并求其逆 AB,,B0,,
五 解矩阵方程
111201,,,,,
,,,,22 (1)设AXBAXABAB,,,,AB,,011,020,且,求。 X,,,,,,,,001002,,,,,
1000,,
,,0100*,,11,,A, (2)设的伴随矩阵,且,求。 ABABAE,,3AB,,1010
,,,,0308,,,
作 业 五
2n 1 设为阶方阵,且AAE,,,230,证明可逆,并求其逆。 AAE,2
mnm2 设为阶方阵,且有正整数使得A,0,证明可逆,并求其逆。 AEA,
32AE,2,nAAE,,2 3 设为阶方阵,且证明可逆,并求其逆。 A
22 4 设有,证明不是可逆矩阵。AB,ABEAB,,,,,0