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线性代数之逆矩阵

发表时间:2024-07-17 04:02:06 来源:网友投稿

在之前的文章《线性代数之矩阵》中已经介绍了一些关于矩阵的基本概念,本篇文章主要就求解逆矩阵进行进一步总结。

我们先看例子来直观的理解什么是余子式(Minor,后边将都用英文Minor,中文的翻译较乱)。

同样道理A[i,j]的minor就是去掉第i行和第j列剩下的矩阵的行列式。

我们现在已经知道如何求解某个元素的minor了,现在将某个矩阵所有元素的minors求解出来,得出一个新的矩阵就叫matrixofminors,如下图所示就是我们示例中矩阵A的minor矩阵

首先要介绍Cofactor,我们把M[i,j]的cofactor记作C[i,j],我们可以有如下公式:

通过这个计算公式,我们可以得到所有的M对应的C,这样也组成了一个矩阵,这就是matrixofcofactors,还以我们上边的例子来看下如何得到的matrixofcofactors,记作C

当我们有了matrixofcofactors之后,我们就可以计算A的行列式了|A|,计算过程是用A的第一行的数值A[1,j]乘以相对应的cofactorC[1,j],然后将结果相加

当|A|=0时,我们就称A为奇异矩阵,若|A|!=0,我们就称A为非奇异矩阵。奇异矩阵是没有逆矩阵的。最后我想说的是我本来想求逆矩阵的,不凑巧找了个奇异矩阵,饶恕我吧:(

伴随矩阵是将matrixofcofactors进行转置(transpose)之后得到的矩阵,我们称作A的伴随矩阵,记作adj(A)。所谓转置就是将[i,j]的值与[j,i]的值进行互换,具体到我们的例子如下:

注:这个例子不太明显,实际上交换了所有C[i,j]与C[j,i]的值,比如C[2,3]和C[3,2]

由于本篇文章的例子A是一个奇异矩阵,因此没有逆矩阵,但如果是非奇异矩阵,我们则可以按照之前的公式求得逆矩阵。

求解逆矩阵除了上面的方法外,还可以用更加直观的方法进行求解,这就是初等变换,其原理就是根据A乘以A的逆等于单位矩阵I这个原理,感兴趣的同学可以看参考链接中的视频。

1,可汗公开课

2,minorintroductioninwikipedia

3,Wyman的技术博客

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