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初等矩陣
鎖定
初等矩陣是指由單位矩陣經過一次初等變換得到的矩陣。初等矩陣的模樣可以寫一個3階或者4階的單位矩陣。
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初等矩陣概念
(1)交換矩陣中某兩行(列)的位置;
(2)用一個非零常數k乘以矩陣的某一行(列);
(3)將矩陣的某一行(列)乘以常數k後加到另一行(列)上去。
三類初等矩陣都是可逆矩陣,即非奇異陣。
三類初等矩陣行列式的值是:
(1):-1
(2):k
(3):1
初等矩陣性質
説明:任意矩陣
的行(列)乘以常數k,取決於
是左乘
,還是右乘
,即 :
*
是矩陣
行乘以常數k變換,
*
是矩陣
列乘以常數k變換。
3、將單位矩陣的第i行的k倍加到第j行得到初等方陣
,矩陣
的第i行的k倍加到第j行得到矩陣
,即有
=
*
;將單位矩陣的第j列的k倍加到第i列得到初等方陣
,矩陣
的第j列的k倍加到第i列得到矩陣
,即有
=
*
。
説明:任意矩陣
與初等矩陣相乘,表示對A進行初等變換,但對A進行的是行初等變換還是列變換,取決於初等矩陣
是左乘
,還是右乘
,即:
*
是行初等變換,此時
的變換表示將
的第j行的k倍加到第i行(順序從前向後);
*
是列初等變換,此時
的變換表示將
的第j列的k倍加到第i列(順序從後向前)。
初等矩陣應用
(2)用於求解一個矩陣的逆矩陣
有的時候,當矩陣的階數比較高的時候,使用其行列式的值和伴隨矩陣求解其逆矩陣會產生較大的計算量。這時,通常使用將原矩陣和相同行數(也等於列數)的單位矩陣並排,再使用初等變換的方法將這個並排矩陣的左邊化為單位矩陣,這時,右邊的矩陣即為原矩陣的逆矩陣。