先导知识

要计算矩阵的逆,先要有一些内容的铺垫;
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伴随矩阵

概念

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注意两点:

  1. 1. 伴随矩阵中每一项代数余子式![](https://cdn.nlark.com/yuque/__latex/6781228e0a0a6072d89c076e9a5ab4db.svg#card=math&code=A_%7Bij%7D&height=20&width=23)都是**实数**。
  2. 1. 代数余子式![](https://cdn.nlark.com/yuque/__latex/6781228e0a0a6072d89c076e9a5ab4db.svg#card=math&code=A_%7Bij%7D&height=20&width=23)的下标要注意,有**转置**!

性质

  1. ![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/688309/1581335289899-a54fb5eb-3b8d-4664-a30a-b57f5ad8a765.png#align=left&display=inline&height=28&name=image.png&originHeight=65&originWidth=498&size=32254&status=done&style=none&width=218)<br />**证明:**<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/688309/1581336033383-1dfd66f5-f87c-42a3-948c-21cc048f4fa4.png#align=left&display=inline&height=108&name=image.png&originHeight=129&originWidth=336&size=5490&status=done&style=none&width=281)<br />以上两个矩阵相乘结果也是矩阵,我们可以计算出结果中的![](https://cdn.nlark.com/yuque/__latex/f4355dec5043654402112f23313a042f.svg#card=math&code=X_%7B11%7D&height=18&width=27)应该为上面左边矩阵的第一行乘上右边矩阵的第一列:<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/688309/1581336137343-d9f0b4d5-0600-48e9-816d-ea45d4034ad7.png#align=left&display=inline&height=156&name=image.png&originHeight=207&originWidth=323&size=5211&status=done&style=none&width=243)根据行列式的展开的定理(上节中的**定理3**:行列式等于它的任一行(列)的各元素与其对应的代数余子式乘积之和)可知,上面式子结果为:|A|.<br />以此类推,X对角线上都是|A|。<br />再看其它位置,例如计算![](https://cdn.nlark.com/yuque/__latex/b71f41e77d7be63ba5bcb7b66675b2ec.svg#card=math&code=X_%7B12%7D&height=18&width=27):<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/688309/1581336273742-d0ba8f97-f540-4047-bcaf-30b0309206cd.png#align=left&display=inline&height=173&name=image.png&originHeight=216&originWidth=334&size=5693&status=done&style=none&width=267)根据上一节的推论![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/688309/1581336312058-f0826f2e-00e0-4c95-a539-1db9e00d42a5.png#align=left&display=inline&height=78&name=image.png&originHeight=109&originWidth=615&size=37519&status=done&style=none&width=439)<br />从而得到X的对角线位置以外的值都为0,即:<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/688309/1581336369690-15de4006-fbb1-4bd5-afaa-8608487f2566.png#align=left&display=inline&height=89&name=image.png&originHeight=133&originWidth=185&size=3051&status=done&style=none&width=124),由于|A|是常数,所以可以把上面的|A|从矩阵中提取出来,则有:<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/688309/1581336499171-0324aaea-9a2b-447b-9d4c-88c528f7f9a2.png#align=left&display=inline&height=93&name=image.png&originHeight=128&originWidth=226&size=2728&status=done&style=none&width=164),所以得证。

逆的定义

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定理2证明如下:
由上述伴随矩阵的性质,1.3 矩阵的逆 - 图5因为|A|不为0,两边同时除以|A|,得1.3 矩阵的逆 - 图6
所以根据逆的定义公式 AB=BA=E,A存在逆矩阵1.3 矩阵的逆 - 图7,得证。

可以推导:
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证明:AB=E → |A||B|=1 → |A|不为0 → A可逆,且A的逆阵唯一 → 1.3 矩阵的逆 - 图91.3 矩阵的逆 - 图10

逆矩阵的性质

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证明(iv): 因为A可逆,所以|A|不为0,由上面行列式性质1得 1.3 矩阵的逆 - 图12,所以1.3 矩阵的逆 - 图13也可逆;
1.3 矩阵的逆 - 图14,所以得证。

引出二阶矩阵的逆的快速计算公式:
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矩阵的n次幂

矩阵的对角化

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