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497 字
1 分钟
2.8逆矩阵
2026-05-27

什么是逆矩阵#

对于一个n×nn×n方阵 A,如果存在一个同阶方阵 B,使得: AB=BA=IAB=BA=I 其中 II 是 n 阶单位矩阵,则称 A 可逆(或非奇异),B 称为 A 的逆矩阵,记作 A1A^{−1},即A1=BA^{−1}=B

  • 不是所有的方阵都有逆矩阵,有不可逆方阵和可逆方阵
  • 只有方阵才有逆矩阵和讨论可不可逆的价值
  •  如果 A 可逆,那么A的逆矩阵是唯一Pasted image 20260527092412.png (400)
  • 奇异 = 行列式为零 = 不可逆(若矩阵的行列式为0就叫做奇异矩阵)

怎么判断有没有逆矩阵#

  1. A可逆\LeftrightarrowA0|A| \ne 0

怎么算一个矩阵的逆矩阵#

伴随矩阵法#

当A可逆时,A1=1AAA^{-1}=\frac{1}{|A|} A^{*}(矩阵的伴随矩阵除以矩阵的行列式等于逆矩阵

初等行变换法#

2.12初等行变换法求逆矩阵

逆矩阵的性质#

矩阵逆的逆是它本身#

(A1)1=A(A^{-1})^{-1}=A 证明: AA1=EAA^{-1}=EAA1=E=1|A||A^{-1}|=|E|=1A0A \ne 0AA可逆。同时说明A10A^{-1} \ne 0A1A^{-1}可逆,(A1)1=A(A^{-1})^{-1}=A

矩阵逆的转置等于矩阵转置的逆#

(A1)T=(AT)1(A^{-1})^{T}=(A^{T})^{-1} 证明: A0|A| \ne 0AT0|A^{T}| \ne 0ATA^{T}可逆 AT(A1)T=(A1A)T=ET=EA^{T}(A^{-1})^{T}=(A^{-1}A)^{T}=E^{T}=E 所以(AT)1=(A1)T(A^{T})^{-1}=(A^{-1})^{T}

k倍的矩阵的逆等于k分之一乘矩阵的逆#

(kA)1=1kA1(k0)(kA)^{−1}=\frac{1}{k}A^{−1} \quad (k≠0) 证明: A0|A| \neq 0kA=knA0|k A|=k^{n}|A| \neq 0kA1kA1=AA1=Ek A \cdot \frac{1}{k} A^{-1}=A A^{-1}=E(kA)1=1kA1(k A)^{-1}=\frac{1}{k} A^{-1}

TIP

k朝外提,kA=knA,(kA)=kn1A,(kA)1=1kA1|k A|=k^{n}|A|, \quad(k A)^{*}=k^{n-1} A^{*},(k A)^{-1}=\frac{1}{k} A^{-1}

矩阵伴随的逆等于矩阵逆的伴随等于矩阵除以矩阵的行列式#

(A)1=(A1)=1AA(A^{*})^{-1}=(A^{-1})^{*}=\frac{1}{|A|}A 证明: File-2.8逆矩阵-2620260527.png (600)

TIP

角标计算互换(A)1=(A1),(A)=(A),(A)1=(A1)\left(A^{\top}\right)^{-1}=\left(A^{-1}\right)^{\top}, \quad\left(A^{*}\right)^{\top}=\left(A^{\top}\right)^{*}, \quad\left(A^{*}\right)^{-1}=\left(A^{-1}\right)^{*}

矩阵乘积的逆等于反序的矩阵的逆的乘积#

(AB)1=B1A1(AB)^{−1}=B^{−1}A^{−1} 证明: File-2.8逆矩阵-2620260527-1.png (450)

TIP

角标拿进乘积里(AB)1=B1A1(AB)^{−1}=B^{−1}A^{−1}, (AB)T=BTAT(AB)^{T}=B^{T}A^{T}, (AB)=BA(AB)^{*}=B^{*}A^{*}只有转置能拿进加法里(A+B)T=AT+BT(A + B)^T = A^T + B^T

矩阵的m次的逆等于矩阵的逆的m次#

(Am)1=(A1)m(A^{m})^{-1}=(A^{-1})^{m} 证明(以二次为例): File-2.8逆矩阵-2620260527-2.png (350)

矩阵逆的行列式等于矩阵行列式分之一#

A1=1A|A^{-1}|=\frac{1}{|A|} 证明: File-2.8逆矩阵-2620260527-3.png (250)

矩阵的逆等于矩阵的伴随除以矩阵的行列式#

A1=1AAA^{-1}=\frac{1}{|A|} A^{*}

性质表达式
逆的逆(A1)1=A(A^{−1})^{−1}=A
乘积的逆(AB)1=B1A1(AB)^{−1}=B^{−1}A^{−1} (注意顺序颠倒!)
转置的逆(AT)1=(A1)T(A^T)^{−1}=(A^{−1})^T
数乘的逆(kA)1=1kA1(k0)(kA)^{−1}=\frac{1}{k}A^{−1}(k≠0)
对角阵的逆各对角元素取倒数
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2.8逆矩阵
https://wander-seek.asia/posts/28方阵的逆矩阵/
作者
Coldgerm
发布于
2026-05-27
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0

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