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高等代数矩阵习题.ppt

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高等代数矩阵习题.ppt

上传人:zhongxinado 2020/11/23 文件大小:328 KB

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高等代数矩阵习题.ppt

文档介绍

文档介绍:题型一 求数值型矩阵的逆矩阵
基本方法有:
:设A的逆矩阵为X,由AX=E(或XA=E),求出X即可。


:若A能分成以下类型之一时
当A11,A22可逆时,可用分块求逆公式进行计算
,A2分别为m,n阶矩阵,试求
的逆矩阵。
解:



,B,A+B都是可逆矩阵,试求:(A-1+B-1)-1。
解:
(1) A-1+B-1=B-1(BA-1+E)=B-1(BA-1+AA-1)
= B-1(A+B)A-1
(2)( A-1+B-1)-1 = B(A+B)-1A
题型二 A为抽象矩阵,讨论A的可逆性

(1)把已知矩阵等式写为AB=C的形式, │AB│=│A││B│=│C│≠0知│A│≠0,从而可逆;
(2)证明AX=0只有零解,则│A│≠0,从而可逆;
(3)证明的特征值全不为零即可。

(1)反证法,假设A可逆,再在等式两边乘以A-1,导出矛盾;
(2)直接计算│A│=0;
(3)证明A有零的特征值;
(4)证明AX=0只有非零解,则A不可逆。
+A2-A-E=0,证明A可逆,并求A-1。
解:
由A3+A2-A-E=0可得A(A2-A-E)=E
从而│ A(A2-A-E)│= │ (A2-A-E) │ │A│ =1
于是│A│≠0,故A可逆,且A-1= A2-A-E
,B为n阶矩阵,且E-AB可逆,证明E-BA可逆。
解:
用反证法
设E-AB不可逆,则存在X≠0,使(E-AB)X=0
即 X= BAX
于是 AX= ABAX ,令Y =AX,则Y≠0,
否则若 Y=0,则有 X=BAX=BY=0,
这与X≠0矛盾,从而有
Y=ABY, Y ≠0
即 (E-AB)Y=0, Y ≠0
这与E-AB可逆矛盾,故E-AB不可逆
题型三 考查矩阵运算的特殊性
矩阵运算不满足交换律AB≠BA,涉及到两个矩阵是否可交换,一般联想到逆矩阵的定义;但矩阵运算满足结合律:A(BC)=(AB)C,巧妙地运用结合律往往可以简化计算。
,B,C均为n阶矩阵,E为n阶单位矩阵,若B=E+AB,C=A+CA,则B-C为?
解:由B=E+AB,C=A+CA,知
(E-A)B=E,C(E-A)=A,
可见,E-A与B互为逆矩阵,于是B(E-A)=E,
从而有 (B-C)(E-A)=E-A,
而 E-A可逆,故B-C=E。
例2.
解:
题型四 解矩阵方程
(1)含有未知矩阵的等式称为矩阵方程,解矩阵方程的问题,本质上是考查矩阵的运算,特别是乘法和逆运算,因为在解矩阵方程的过程中,应尽量利用矩阵和运算性质先化简,再计算。
(2)矩阵方程的基本形式有:AX=B,XA=B,AXB=C,若A为可逆矩阵时,其解分别为X=A-1B,X=BA-1以及
X=A-1CB-1(这里要求B可逆)。
(3)当A不可逆时,矩阵方程一般应转化为解线性方程组。