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求矩阵的逆的三种方法

我们知道求矩阵的逆具有非常重要的意义,本文分享给大家如何针对3阶以内的方阵,求出逆矩阵的3种手算方法:待定系数法、伴随矩阵法、初等变换法(只介绍初等行变换)

3阶以内的矩阵求逆矩阵的3种手算方法

待定系数法求逆矩阵

  1. 1

    首先,我们来看如何使用待定系数法,求矩阵的逆。

    举例:

    矩阵A=

    1 2

    -1 -3

    3阶以内的矩阵求逆矩阵的3种手算方法

  2. 2

    假设所求的逆矩阵为

    a b

    c d

    3阶以内的矩阵求逆矩阵的3种手算方法

  3. 3

    从而可以得出方程组

    a+2c=1

    b+2d=0

    -a-3c=0

    -b-3d=1

    解得

    a=3

    b=2

    c=-1

    d=-1

    3阶以内的矩阵求逆矩阵的3种手算方法

  4. 4

    所以A的逆矩阵A⁻¹=

    3 2

    -1 -1

    3阶以内的矩阵求逆矩阵的3种手算方法

    END

伴随矩阵求逆矩阵

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    伴随矩阵是矩阵元素所对应的代数余子式,所构成的矩阵,转置后得到的新矩阵。

    我们先求出伴随矩阵A*=

    -3 -2

    1 1

    3阶以内的矩阵求逆矩阵的3种手算方法

  2. 2

    接下来,求出矩阵A的行列式

    |A|

    =1*(-3)-(-1)*2 

    =-3+2

    =-1

    3阶以内的矩阵求逆矩阵的3种手算方法

  3. 3

    从而逆矩阵A⁻¹=A*/|A| = A*/(-1)=-A*=

    3 2

    -1 -1

    3阶以内的矩阵求逆矩阵的3种手算方法

    END

初等变换求逆矩阵

  1. 1

    下面我们介绍如何通过初等(行)变换来求逆矩阵。

    首先,写出增广矩阵A|E,即矩阵A右侧放置一个同阶的单位矩阵,得到一个新矩阵。

     1  2  1  0

    -1 -3  0  1

    3阶以内的矩阵求逆矩阵的3种手算方法

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    然后进行初等行变换。依次进行

    第1行加到第2行,得到

     1  2  1  0

     0 -1  1  1

    第2行×2加到第1行,得到

     1  0  3  2

     0 -1  1  1

    第2行×(-1),得到

     1  0  3  2

     0  1 -1 -1

    3阶以内的矩阵求逆矩阵的3种手算方法

  3. 3

    因此逆矩阵A⁻¹=

    3 2

    -1 -1

    3阶以内的矩阵求逆矩阵的3种手算方法

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