用余子式、代数余子式和伴随
来求逆矩阵

(注意:也去看看 用行运算来求逆矩阵矩阵计算器。)

 

我们可以这样去求逆矩阵:

最好是用实例来解释!

例子:求 A 的逆:

矩阵 A

要做四步。全都是简单的算术,但有很多计算,所以要小心,不要犯错!

一、余子式矩阵

第一步是造一个 "余子式矩阵"。这步有最多计算。

为矩阵的每个元素:

把行列式的结果放进一个矩阵("余子式矩阵")

行列式

2×2 矩阵(2行和2列)的行列式很容易:ad-bc

想:十字乘法

  • 蓝色 代表 正 (+ad),
  • 红色 代表 负 (-bc)
  矩阵

(3×3 矩阵会比较复杂,。。。。。。)

计算

这是"余子式矩阵"的头两个和最后两个计算(留意我不使用在元素本行和本列的值,只用剩下来的值来算行列式):

余子式矩阵计算步骤

这是整个矩阵的计算程序:

余子式矩阵结果

二、代数余子式矩阵

这个容易!把"纵横交错"排列的正负号放在"余子式矩阵"上。换句话说,我们需要每隔一个格改变正负号,像这样:

代数余子式矩阵

三、伴随

"转置" 以上的矩阵。。。。。。就是沿对角线对调元素的位置(在对角线上的元素不变):

伴随矩阵

四、乘以 1/行列式

求原本的矩阵的行列式。这不困难,因为在求"余子式矩阵"时我们已经计算了局部的行列式。

矩阵

所以:把顶行的每个元素乘以其"余子式"的行列式:

行列式 = 3×2 - 0×2 + 2×2 = 10

现在把伴随矩阵乘以 1/行列式:

伴随矩阵乘以 1/行列式 就是逆矩阵

大功告成!

把这答案与在 用初等行运算来求逆矩阵 里求的逆矩阵比较一下。是不是一样?你喜欢哪个方法?

较大的矩阵

求更大的矩阵的逆矩阵都是用同样的方法(例如 4×4 和 5×5等),可是,真的要做很多很多的计算!

4×4 矩阵要做 16个 3×3 行列式。所以通常是用电脑来做(例如 矩阵计算器。)

结论