本节为线性代数复习笔记的第三部分,伴随矩阵,初等矩阵与矩阵方程,包括矩阵的初等变换以及初等矩阵的性质,伴随矩阵的一个运算性质,矩阵方程与一道相关例题,等价矩阵和等价标准型以及矩阵的秩。
1.初等变换
初等行变换相当于矩阵左乘一个初等矩阵,初等列变换相当于矩阵右乘一个初等矩阵(初等矩阵就是单位矩阵经过一次初等变换得到的矩阵),初等变换不会改变矩阵的秩。矩阵初等变换包括:
- 一个非零常数乘矩阵的某一行或某一列
- 互换矩阵中某两行/列的位置
- 将某行/列的k倍加到另一行/列
初等矩阵还有几个性质:
- 初等矩阵的转置仍是初等矩阵
- 初等矩阵都是可逆矩阵且逆矩阵仍是初等矩阵
- 矩阵可逆,则该矩阵可以表达为一系列初等矩阵的乘积
2. 伴随矩阵的一个性质
∣ A A ∗ ∣ = ∣ ∣ A ∣ E ∣ |AA^*|=||A|E| ∣AA∗∣=∣∣A∣E∣, 所 以 , ∣ A ∣ ∣ A ∗ ∣ = ∣ A ∣ n ∣ E ∣ 所以,|A||A^*|=|A|^n|E| 所以,∣A∣∣A∗∣=∣A∣n∣E∣,
∴ ∣ A ∗ ∣ = ∣ A ∣ n − 1 \therefore |A^*|=|A|^{n-1} ∴∣A∗∣=∣A∣n−1.
3. 矩阵方程
矩阵方程即 A x B = C , 则 有 x = A − 1 C B − 1 AxB=C,则有x=A^{-1}CB^{-1} AxB=C,则有x=A−1CB−1.
e g . 设 矩 阵 A 的 伴 随 矩 阵 A ∗ = [ 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 − 3 0 8 ] eg.设矩阵A的伴随矩阵A^*=\left[\begin{matrix}1&0&0&0\\0&1&0&0\\1&0&1&0\\0&-3&0&8\end{matrix}\right] eg.设矩阵A的伴随矩阵A∗=⎣⎢

本文深入探讨了线性代数核心概念,涵盖伴随矩阵、初等矩阵与矩阵方程解析,详细阐述矩阵变换法则,伴随矩阵特性及矩阵方程求解技巧,并解析等价矩阵与矩阵秩的概念。
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