摘 要:本文根据可逆矩阵的定义与性质,总结了可逆矩阵逆矩阵的几种常用求法,给出了2 2分块矩阵,类三角矩阵, 型矩阵,循环矩阵和范德蒙矩阵等五类特殊矩阵的逆矩阵。
毕业论文关键词:逆矩阵,分块矩阵,类三角矩阵, 型矩阵,循环矩阵,范德蒙矩阵72556
Abstract:In this paper, according to the definition and properties of invertible matrix, the matrices of several commonly used methods about the inverse of invertible matrix were summed up , the five kinds of special matrices’ inverse matrix that the 2 2 block matrix, triangular matrix, zero-one matrix, the cyclic matrix and Vandermonde matrix were gived。
Keywords: inverse matrix, block matrix, triangular matrix, zero-one matrix,circulant matrix, vandermonde matrix
目 录
1 可逆矩阵的定义和性质4
1。1 可逆矩阵的定义和判定4
1。2 可逆矩阵的性质4
2 逆矩阵的一些常见求法5
2。1 利用定义求逆矩阵 5
2。2 由伴随矩阵求逆矩阵 5
2。3 由初等变换求逆矩阵 6
2。4由Hamilton-Cayley定理求逆矩阵 7
2。5 运用解方程组法求逆矩阵 7
2。6 分解矩阵求逆矩阵 8
3 几类特殊矩阵的逆矩阵 8
3。1 分块矩阵的逆矩阵 8
3。2 类三角矩阵的逆矩阵 9
3。3 型矩阵的逆矩阵 11
3。4 一类特殊循环矩阵的逆矩阵13
3。5 范德蒙矩阵的逆矩阵14
结论17
参考文献18
矩阵是高等代数的一个最基本的概念,而在矩阵理论中较为基础的就是求矩阵的逆矩阵。本文在逆矩阵的一些常见求法基础上,归纳了几类特殊矩阵的逆矩阵,并对此进行研究。
1 可逆矩阵的定义和性质
1。1 可逆矩阵的定义和判定
定义1 设 是数域 上的 级方阵,如果存在数域 上的 级方阵 ,使得 ,这里 是 级单位矩阵,则称 是可逆矩阵,称 为 的逆矩阵并记为 ,即 。
注1 可逆矩阵 的逆矩阵是唯一的,且 与 为同阶方阵,即 。
定理1 设矩阵 为可逆矩阵,则以下几个命题是等价的,
1) 矩阵 的行列式 ;
2) 矩阵 的伴随矩阵 可逆;
3) 矩阵 的伴随矩阵 的行列式 ;
4) 矩阵 的秩为 ;
5) 矩阵 与单位矩阵 等价(对矩阵 施行初等变换可以使矩阵 转化为单位矩阵 );
6) 以矩阵 为系数矩阵的齐次线性方程组 的解唯一;文献综述
7) 矩阵 可表示为一些初等矩阵的乘积;
8) 矩阵 的特征值均不为0。
1.2 可逆矩阵的性质
设 是数域 上的 级方阵,若 是可逆的,则
(1) 也可逆且 ;
(2) 也可逆且 ;
(3)数 ,则 也可逆且 ;
(4) ;
(5)若 级矩阵 也可逆,则 也可逆且 ,则
, ,
皆可逆,且
;
;
(6)若 可逆,又因为 ,则
, ,
皆可逆,且
,
。
2 逆矩阵的一些常见求法
2.1 利用定义求逆矩阵
利用定义对于 级方阵 ,存在 级方阵 ,使得 求逆矩阵,这种方法通常出现在关于 的关系式中,可通过恒等变形,变为两矩阵的乘积等于单位矩阵的等式。此时,根据定义就可求出逆矩阵。