词条 | 逆矩阵 |
释义 | 逆矩阵: 设A是数域上的一个n阶方阵,若在相同数域上存在另一个n阶矩阵B,使得: AB=BA=E。 则我们称B是A的逆矩阵,而A则被称为可逆矩阵。 矩阵可逆的条件A是可逆矩阵的充分必要条件是∣A∣≠0,即可逆矩阵就是非奇异矩阵。(当∣A∣=0时,A称为奇异矩阵) 逆矩阵的求法:A^(-1)=(1/|A|)×A* ,其中A^(-1)表示矩阵A的逆矩阵,其中|A|为矩阵A的行列式,A*为矩阵A的伴随矩阵。 逆矩阵的另外一种常用的求法: (A|E)经过初等变换得到(E|A^(-1))。 注意:初等变化只用行(列)运算,不能用列(行)运算。E为单位矩阵。 一般计算中,或者判断中还会遇到以下11种情况来判断逆矩阵: 1 秩等于行数 2 行列式不为0 3 行向量(或列向量)是线性无关组 4 存在一个矩阵,与它的乘积是单位阵 5 作为线性方程组的系数有唯一解 6 满秩 7 可以经过初等行变换化为单位矩阵 8 伴随矩阵可逆 9 可以表示成初等矩阵的乘积 10 它的转置可逆 11 它去左(右)乘另一个矩阵,秩不变 逆矩阵具有以下性质:1 矩阵A可逆的充要条件是A的行列式不等于0。 2 可逆矩阵一定是方阵。 3 如果矩阵A是可逆的,A的逆矩阵是唯一的。 4 可逆矩阵也被称为非奇异矩阵、满秩矩阵。 5 两个可逆矩阵的乘积依然可逆。 6 可逆矩阵的转置矩阵也可逆。 7 矩阵可逆当且仅当它是满秩矩阵。 matlab中的求法:inv(a)或a^-1。 例如: >> a = 8 4 9 2 3 5 7 6 1 >> a^-1 ans = 0.1636 -0.3030 0.0424 -0.2000 0.3333 0.1333 0.0545 0.1212 -0.0970 >> inv(a) ans = 0.1636 -0.3030 0.0424 -0.2000 0.3333 0.1333 0.0545 0.1212 -0.0970 以下是对MATLAB中Inv用法的解释。 原文(来自matlab help doc) In practice, it is seldom necessary to form the explicit inverse of a matrix. A frequent misuse of inv arises when solving the system of linear equations Ax=B . One way to solve this is with x = inv(A)*B.A better way, from both an execution time and numerical accuracy standpoint,is to use the matrix division operator x = A\\b. 实际上,很少需要矩阵逆的精确值。在解方程 Ax=B的时候可以使用x = inv(A)*B, 但通常我们求解这种形式的线性方程时,不必要求出A的逆矩阵,在MATLAB中精度更高,速度更快的方法是用左除——x = A\\b。 另外,用LU分解法的速度更快,只是要多写一条LU分解语句。 速度可以通过matlab中tic和toc来估算运行的时间。 |
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