已知
A
=
(
1
2
3
4
5
6
7
8
9
)
,
Λ
=
(
1
2
−
1
)
A=
本题属于基本计算,不再展示过程
(
0
2
−
6
−
4
0
−
18
14
24
0
)
可以用最基本的方法,不难
如果两个行列式相乘,其中一个比较简单,可以考虑矩阵的初等变换,例如本题
如果两个都复杂,可以考虑矩阵分块,即 ( 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ) ( 2 0 0 0 1 − 1 1 0 1 ) = ( α 1 α 2 α 3 ) ( 2 0 0 0 1 − 1 1 0 1 ) = ( 2 α 1 + α 3 α 2 − α 2 + α 3 )⎝ ⎛147258369⎠ ⎞⎝ ⎛2010100−11⎠ ⎞=(α1α2α3)⎝ ⎛2010100−11⎠ ⎞=(2α1+α3α2−α2+α3)" role="presentation" style="position: relative;"> ( 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ) ( 2 0 0 0 1 − 1 1 0 1 ) = ( α 1 α 2 α 3 ) ( 2 0 0 0 1 − 1 1 0 1 ) = ( 2 α 1 + α 3 α 2 − α 2 + α 3 )
已知
A
=
(
2
−
1
3
4
−
2
6
−
2
1
−
3
)
A=
若 α = ( a 1 , a 2 , a 3 ) T , β = ( b 1 , b 2 , b 3 ) T \alpha=(a_{1},a_{2},a_{3})^{T},\beta=(b_{1},b_{2},b_{3})^{T} α=(a1,a2,a3)T,β=(b1,b2,b3)T,设
A = α β T = ( a 1 a 2 a 3 ) ( b 1 b 2 b 3 ) = ( a 1 b 1 a 1 b 2 a 1 b 3 a 2 b 1 a 2 b 2 a 2 b 3 a 3 b 1 a 3 b 2 a 3 b 3 ) B = β T α = ( b 1 b 2 b 3 ) ( a 1 a 2 a 3 ) = a 1 b 1 + a 2 b 2 + a 3 b 3AB=αβT=⎝ ⎛a1a2a3⎠ ⎞(b1b2b3)=⎝ ⎛a1b1a2b1a3b1a1b2a2b2a3b2a1b3a2b3a3b3⎠ ⎞=βTα=(b1b2b3)⎝ ⎛a1a2a3⎠ ⎞=a1b1+a2b2+a3b3" role="presentation" style="position: relative;"> A = α β T = ( a 1 a 2 a 3 ) ( b 1 b 2 b 3 ) = ( a 1 b 1 a 1 b 2 a 1 b 3 a 2 b 1 a 2 b 2 a 2 b 3 a 3 b 1 a 3 b 2 a 3 b 3 ) B = β T α = ( b 1 b 2 b 3 ) ( a 1 a 2 a 3 ) = a 1 b 1 + a 2 b 2 + a 3 b 3
A A A为秩为 1 1 1的三阶矩阵, B B B为一个数
因此有,对于任意方阵 A A A,如果 r ( A ) = 1 r(A)=1 r(A)=1,则有
A = α β T A 2 = α ( β T α ) β T = α l β T = l α β T = l AAA2=αβT=α(βTα)βT=αlβT=lαβT=lA" role="presentation" style="position: relative;"> A = α β T A 2 = α ( β T α ) β T = α l β T = l α β T = l A
其中 l = β T α = α T β = ∑ a i i l=\beta^{T}\alpha=\alpha^{T}\beta=\sum\limits_{}^{}a_{ii} l=βTα=αTβ=∑aii,进而 A m = l m − 1 A A^{m}=l^{m-1}A Am=lm−1A
观察本题,
r
(
A
)
=
1
r(A)=1
r(A)=1,因此有
A
2
=
l
A
A^{2}=lA
A2=lA
又因为
l
=
∑
a
i
i
=
−
3
l=\sum\limits_{}^{}a_{ii}=-3
l=∑aii=−3,因此
A
10
=
l
9
A
=
−
3
9
A
A^{10}=l^{9}A=-3^{9}A
A10=l9A=−39A
若
A
=
(
1
2
0
3
4
0
0
0
5
)
A=
可以用最基本的方法
如果想用分块矩阵的方法要注意,
( A O O B ) − 1 = ( A − 1 O O B − 1 ) , ( A O O B ) ∗ ≠ ( A ∗ O O B ∗ )^{-1}=" role="presentation" style="position: relative;"> ( A O O B ) ," role="presentation" style="position: relative;"> ( A − 1 O O B − 1 ) ^{*}\ne" role="presentation" style="position: relative;"> ( A O O B ) (AOOB)−1=(A−1OOB−1),(AOOB)∗=(A∗OOB∗)" role="presentation" style="position: relative;"> ( A ∗ O O B ∗ )
因此想要用公式求伴随矩阵,要用
A A ∗ = ∣ A ∣ E ⇒ A ∗ = ∣ A ∣ A − 1 A A^{*}=|A|E \Rightarrow A^{*}=|A|A^{-1} AA∗=∣A∣E⇒A∗=∣A∣A−1
变为逆矩阵才能用分块矩阵公式
A
∗
=
∣
1
2
0
3
4
0
0
0
5
∣
(
−
2
1
0
3
2
−
1
2
0
0
0
1
5
)
=
−
10
(
−
2
1
0
3
2
−
1
2
0
0
0
1
5
)
=
(
20
−
10
0
−
15
5
0
0
0
−
2
)
设矩阵
A
A
A的伴随矩阵
A
∗
=
(
4
−
2
0
0
−
3
1
0
0
0
0
−
4
0
0
0
0
−
1
)
A^{*}=
由于
A
A
∗
=
∣
A
∣
E
A A^{*}=|A|E
AA∗=∣A∣E,故
A
=
∣
A
∣
(
A
∗
)
−
1
A=|A|(A^{*})^{-1}
A=∣A∣(A∗)−1
根据 A A ∗ = ∣ A ∣ E A A^{*}=|A|E AA∗=∣A∣E,移项得 A − 1 = 1 ∣ A ∣ A ∗ A^{-1}=\frac{1}{|A|}A^{*} A−1=∣A∣1A∗,显然 A , A ∗ , A − 1 A,A^{*},A^{-1} A,A∗,A−1之间可以互相求
由已知得
∣
A
∗
∣
=
−
8
|A^{*}|=-8
∣A∗∣=−8,又有
∣
A
∗
∣
=
∣
A
∣
3
|A^{*}|=|A|^{3}
∣A∗∣=∣A∣3,得
∣
A
∣
=
−
8
3
=
−
2
|A|=\sqrt[3]{-8}=-2
∣A∣=3−8=−2
又
$$
(A{*}){-1}=
求矩阵的逆矩阵,先考虑能不能用分块矩阵,或者二阶伴随矩阵口诀的方法
因此
A
=
∣
A
∣
(
A
∗
)
−
1
=
(
1
2
0
0
3
4
0
0
0
0
1
2
0
0
0
0
2
)
A=|A|(A^{*})^{-1}=
已知
A
B
=
A
+
B
AB=A+B
AB=A+B,其中
B
=
(
1
1
0
1
1
0
0
0
2
)
B=
这里只讨论给出矩阵关系,未完全给出各个矩阵的数字表示的题目,一般的思路是,以本题为例,将题目的条件化简(别着急往里带),要求谁,就写成,
( A − E ) ( 矩阵 ) = E (A-E)(矩阵)=E (A−E)(矩阵)=E
第一个括号内为所求逆矩阵对应的原矩阵,第二个括号内是为了和题目条件凑相等而得到的,主要是利用的观察法,等号另一侧只能有 E E E或者其他给出了数字表示的矩阵(例如本题,还可以有 B B B)
由
A
B
=
A
+
B
AB=A+B
AB=A+B,可得
(
A
−
E
)
(
B
−
E
)
=
E
(A-E)(B-E)=E
(A−E)(B−E)=E
因此
(
A
−
E
)
−
1
=
B
−
E
=
(
0
1
0
1
0
0
0
0
1
)
(A-E)^{-1}=B-E=
已知 α 1 = ( 1 , 0 , 0 ) T , α 2 = ( 1 , 2 , − 1 ) T , α 3 = ( − 1 , 1 , 0 ) T \alpha_{1}=(1,0,0)^{T},\alpha_{2}=(1,2,-1)^{T},\alpha_{3}=(-1,1,0)^{T} α1=(1,0,0)T,α2=(1,2,−1)T,α3=(−1,1,0)T且 A α 1 = ( 2 , 1 ) T , A α 2 = ( − 1 , 1 ) T , A α 3 = ( 3 , − 4 ) T A \alpha_{1}=(2,1)^{T},A \alpha_{2}=(-1,1)^{T},A \alpha_{3}=(3,-4)^{T} Aα1=(2,1)T,Aα2=(−1,1)T,Aα3=(3,−4)T,则 A = ( ) A=() A=()
利用分块矩阵有
A
(
α
1
,
α
2
,
α
3
)
=
(
A
α
1
,
A
α
2
,
A
α
3
)
=
(
2
−
1
3
1
1
−
4
)
A(\alpha_{1},\alpha_{2},\alpha_{3})=(A \alpha_{1},A \alpha_{2},A \alpha_{3})=
其中
∣
α
1
,
α
2
,
α
3
∣
=
∣
1
1
−
1
0
2
1
0
−
1
0
∣
=
1
≠
0
\left|\alpha_{1},\alpha_{2},\alpha_{3}\right|=
因此
(
α
1
,
α
2
,
α
3
)
(\alpha_{1},\alpha_{2},\alpha_{3})
(α1,α2,α3)可逆
A
=
(
2
−
1
3
1
1
−
4
)
⋅
(
1
1
−
1
0
2
1
0
−
1
0
)
−
1
=
(
2
−
1
3
1
1
−
4
)
⋅
(
1
1
3
0
0
−
1
0
1
2
)
=
(
2
5
13
1
−
3
−
6
)
如果矩阵不可逆,就涉及到线性方程组的方法
设
A
=
(
x
1
x
2
x
3
y
1
y
2
y
3
)
A=
又因为
A
(
α
1
,
α
2
,
α
3
)
=
(
2
−
1
3
1
1
−
4
)
有
{
x
1
=
2
x
1
+
2
x
2
−
x
3
=
−
1
−
x
1
+
x
2
=
3
y
1
=
1
y
1
+
2
y
2
−
y
3
=
1
−
y
1
+
y
2
=
1
\left\{
对应增广矩阵
(
1
0
0
2
1
1
2
−
1
−
1
1
−
1
1
0
3
1
)
→
(
1
0
0
2
1
0
1
0
5
−
1
0
0
1
13
−
6
)
因此矩阵
A
A
A为
(
2
5
13
1
−
3
−
6
)
如果系数矩阵是不可逆矩阵,这里是求不出详细的矩阵的
若
(
1
1
2
2
)
A
=
(
2
3
4
6
)
显然矩阵
(
1
1
2
2
)
(
1
1
2
2
)
(
x
1
y
1
x
2
y
2
)
=
(
2
3
4
6
)
对应方程组
{
x
1
+
x
2
=
2
y
1
+
y
2
=
3
⇒
{
x
1
=
2
−
t
x
2
=
t
y
1
=
3
−
u
y
2
=
u
\left\{
这里用的就是大的增广矩阵
所以
A
=
(
2
−
t
3
−
u
t
u
)
,
t
,
u
是任意常数
A=