伴随矩陣

伴随矩陣

數學概念
在線性代數中,一個方形矩陣的伴随矩陣是一個類似于逆矩陣的概念。如果二維矩陣可逆,那麼它的逆矩陣和它的伴随矩陣之間隻差一個系數,對多維矩陣也存在這個規律。然而,伴随矩陣對不可逆的矩陣也有定義,并且不需要用到除法。矩陣是高等代數的重要内容,伴随矩陣在矩陣運算和應用中起着非常重要的作用。關于伴随矩陣的特征值與特征向量,朱煥、關麗傑、範惠玲給出了這方面的3個性質;張建航、李宗成、賈雲鋒、張毅敏、黎勇、王松華又給出了類似的3個性質。這裡将其綜合并推廣到k-伴随矩陣的情形[1]。
    中文名:伴随矩陣 外文名:Adjugate matrix 本質:類似于逆矩陣的概念 特點:與逆矩陣隻差一個系數 性質:與原矩陣形成映射 領域:線性代數

定義

設矩陣,将矩陣的元素所在的第i行第j列元素劃去後,剩餘的各元素按原來的排列順序組成的n-1階矩陣所确定的行列式稱為元素的餘子式,記為,稱為元素的代數餘子式。

方陣的各元素的代數餘子式所構成的如下矩陣

該矩陣稱為矩陣的伴随矩陣。

性質

伴随矩陣是矩陣理論及線性代數中的一個基本概念,是許多數學分支研究的重要工具,伴随矩陣的一些新的性質被不斷發現與研究。伴随矩陣的一些基本性質如下:

(1)可逆當且僅當可逆;

(2)如果可逆,則

(3)對于的秩有:

(4)

(5)

(6)若可逆,則

(7)

(8)

(9)

特殊求法

(1)當矩陣是大于等于二階時:

主對角元素是将原矩陣該元素所在行列去掉再求行列式,非主對角元素是原矩陣該元素的共轭位置的元素去掉所在行列求行列式乘以,為該元素的共轭位置的元素的行和列的序号,序号從1開始。主對角元素實際上是非主對角元素的特殊情況,因為,所以,一直是正數,沒必要考慮主對角元素的符号問題。

(2)當矩陣的階數等于一階時,伴随矩陣為一階單位方陣。

(3)二階矩陣的求法口訣:主對角線元素互換,副對角線元素變号。

m重伴随矩陣

為n階方陣,則稱n階方陣的m重伴随矩陣,記為:,其中括号為m重。特别地,

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