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伴随矩阵长什么样子(为什么叫伴随矩阵)

伴随矩阵长什么样子(为什么叫伴随矩阵)

更新时间:2025-02-04 19:59:16

伴随矩阵长什么样子

伴随矩阵(Adjoint Matrix)是一个与给定矩阵相关的特殊矩阵。对于一个方形矩阵 ( A ),其伴随矩阵记作 ( ext{adj}(A) ) 或 ( A^* ),它具有以下性质:

1. **尺寸**:伴随矩阵的尺寸与原矩阵相同,即如果原矩阵 ( A ) 是 ( n imes n ) 的,那么伴随矩阵 ( ext{adj}(A) ) 也是 ( n imes n ) 的。

2. **元素**:伴随矩阵的每个元素是原矩阵对应位置元素的代数余子式。具体来说,元素 ( (i,j) ) 对应的代数余子式是去掉第 ( i ) 行和第 ( j ) 列后剩余矩阵的行列式。记作 ( M_{ij} = ext{det}(A_{ij}) ),其中 ( A_{ij} ) 是去掉第 ( i ) 行和第 ( j ) 列后的矩阵。

3. **转置**:伴随矩阵是原矩阵的转置的共轭矩阵。这意味着,如果原矩阵 ( A ) 是 ( n imes n ) 的,那么伴随矩阵 ( ext{adj}(A) ) 是对原矩阵转置后的结果取共轭,即 ( ext{adj}(A) = A^T * ext{conj}(A) ),其中 ( A^T ) 是 ( A ) 的转置,( ext{conj}(A) ) 是 ( A ) 的共轭矩阵。

4. **与逆矩阵的关系**:如果矩阵 ( A ) 是可逆的,那么伴随矩阵 ( ext{adj}(A) ) 与 ( A ) 的逆矩阵 ( A^{-1} ) 有关,即 ( ext{adj}(A) = (A^{-1})^T )。

5. **行列式**:伴随矩阵的行列式等于原矩阵的行列式的相反数,即 ( ext{det}( ext{adj}(A)) = (-1)^n ext{det}(A) ),其中 ( n ) 是矩阵的阶数。

举个例子,如果有一个 ( 2 imes 2 ) 的矩阵 ( A ) 如下:

$$

A = egin{pmatrix}

a & b \

c & d

end{pmatrix}

$$

那么它的伴随矩阵 ( ext{adj}(A) ) 将是:

$$

ext{adj}(A) = egin{pmatrix}

d & -b \

-c & a

end{pmatrix}

$$

这是因为 ( M_{11} = ext{det}(A_{11}) = ad - bc ),( M_{12} = ext{det}(A_{12}) = -(bc) ),( M_{21} = ext{det}(A_{21}) = -(ad) ),( M_{22} = ext{det}(A_{22}) = a^2 - bd )。

伴随矩阵在矩阵理论中扮演着重要的角色,特别是在求解线性方程组、计算矩阵的逆以及分析线性变换等方面。

伴随矩阵是在线性代数中,一个方形矩阵的伴随矩阵是一个类似于逆矩阵的概念.

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