线性代数

线性代数整本书貌似都是与矩阵有关的,初等矩阵与初等变换那节没听懂,题都不会做,想向大家请教下这种题该如何下手?怎样把一个矩阵化为行最简矩阵以及怎样利用初等变换求矩阵的逆?多谢啦!

初等矩阵和初等变换其实很简单的。
初等矩阵不就是初等变换得到的矩阵嘛。
初等变换就3种。
1. E12 就是吧12行(列)互换
2. E12(K)就是把第1行(列)的K倍加到第2(行)
3. E1(K)就是把第1行都乘上K

简单吧

怎样化行最简:
这个其实很简单,一步一步来不要话错了就行了。无非就是要化成阶梯形,然后再把阶梯开头的元素化为1,他头顶上的元素化为0嘛
比如一个4阶矩阵。
首先你要把第一列,除了第一个元素都化成0。那么显然,就是用第二行,第三行,第四行,去减第一行的k倍。假设。第一行是(1,2,3,4)第二行第一个元素是3,那么你用第二行减去第一行的3倍的话,头一个元素不就肯定是0了吗。然后假设第三行第一个元素是4,那么就是第三行减去第一行的4倍。同理第四行也是一样的。此时你只要关注第一列的元素就行了,全力把他们化为0。等到完成的时候,矩阵就变成
1 2 3 4
0 * * *
0 * * *
0 * * *
这样就出来一个阶梯了对吧。
下面就是重复上面的工作。不过。不要在整个矩阵里面进行了,因为如果你带着第一行算的话,前面的0就肯定会被破坏了。下面你就直接在* 的那个3阶矩阵里面进行。把原来的第二行 0 * * *当作第一行来化下面的,
完工之后就是
1 2 3 4
0 * * *
0 0 * *
0 0 * *
不就又出来一个阶梯吗。
反复这么做最后就化成

1 2 3 4
0 * * *
0 0 * *
0 0 0 *
这个就是阶梯形了吧。。
然后化最简形就很简单了。用初等变化的第3条。显然我们可以吧最后一行的那个*除以他自己变成1
1 2 3 4
0 * * 4
0 0 * 4
0 0 0 1
然后他头上的数,不论是多少都可以写成0,因为不论是多少,总可以化为0吧,如果是2012,就减去第四行的2012倍嘛,反正第四行只有一个1,前面都是0,怎么减都不会影响到前面的行
这样就化成了
1 2 3 0
0 * * 0
0 0 * 0
0 0 0 1
很显然,重复上面的过程就可以了,现在只要把第三行的那个*,除以自己,变成1,然后他头上的也就全可以化为0了
1 2 0 0
0 * 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1
再来一次。就ok了嘛
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初等变换求逆矩阵也很简单,不过更容易错。
比如你求A的逆矩阵,就是把A的右边拼上一个同阶的单位阵变成(A|E)
1 2 3 1 0 0
4 5 6 0 1 0
7 8 9 0 0 1
然后把这个矩阵当作新的矩阵,然后就把左面那个部分化成单位阵(方法就是化最简型嘛),当你把左面的部分化成单位阵之后,右边就自动是A的逆矩阵了
(E|A逆)
就是这样。嗯
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不懂请补充,懂了请采纳,纯手打不容易啊少年~中午饭还木有呲呢!!!
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第1个回答  2012-10-13
什么是初等矩阵,这个问题你根本不必去弄明白,因为题目给出的都是初等矩阵。
其实说简单点,矩阵就是一个一元方程组或一元代数式组的简写(只写出系数部分)。
因此,把一个矩阵化为行最简形矩阵就是利用各行之间系数的关系,把需要化简的行自乘常数,再加到可以与之产生行首元素0的行上去。做的时候一般吧首位系数最小的调到第一行,然后固定第一行,并用上述化简方法逐行化简其他行。被化简过的行不得再被二次化简,但可以作为参考行用于化简尚未化简的行。最后得出的阶梯型矩阵中如果呈上三角形(行左边的0元素逐行增多),并且没有重复的行(有重复的0行除外),表明原矩阵已经被化为行最简形矩阵。
而求逆矩阵的话就是在原矩阵的右边伴随一个同阶的单位矩阵,通过化行最简形的方法使原增广矩阵(A|E)的左半边变成E,则其右半边自然就是原矩阵的逆矩阵,化完后的形式为(E|A逆)。把逆矩阵再单独写出来就OK了。本回答被网友采纳
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