本帖最后由 戰地黃花 于 2011-5-18 21:44 編輯
矩陣集合上定義了乘法。以向量內積為基礎的矩陣乘法非常成功。但它是不可交換的。即,通常有 AB ≠ BA,那怕在 n 階方陣子集中也這樣。 矩陣的乘法有“單位元”E(n階方陣)。即在可乘的條件下,AE = A 或 BE = B,E在乘法中的作用,就象數 1那樣。 若n 階方陣A滿秩,它就應該有逆元。即“右逆”AB = E 或“左逆”CA = E 由于矩陣乘法不可易,按理“右逆”與“左逆”可能不同。但是《線性代數》中,滿秩方陣A的逆陣B 的定義就是 AB = BA = E 之所以有這個特殊性,原因在于A有伴隨陣A* 基本恒等式 A*A = A A* =|A| E 在A滿秩時,它告訴我們,A* /|A| 就既是A的“右逆”,又是A的“左逆”。且按照矩陣相等的定義,滿秩方陣A的逆陣唯一。 有趣的是,如果n 階方陣A 的“列向量組”是標準正交組(單位正交組),則A′A = E 你只能先說A′ 是A的“左逆”。 A′ 的行,就是A的列。左行右列作內積,恰好用上已知條件。但是,逆陣唯一,“左逆”就是“右逆”。A A′ = E 這樣一來,A的行向量組必定也是標準正交組。 同樣,如果 n 階方陣 A 的“行向量組”是標準正交組,那它的列向量組必定也是標準正交組。 實際上,很簡單,A A′ = E,則 |A|=±1 滿秩方陣A的的逆陣唯一,A′ = ±A* 只有兩類正交陣 —— 要么A的每一元就等于自己的代數余子式,要么A的每一元等于自己的代數余子式的相反數。 另有一個應用逆陣唯一性的好例。 例 A和B都是n階方陣,且 AB =A?B,試證明,A+E 可逆,且 AB = BA 分析 要先生成 A+ E ,只有在 AB =A?B 上想辦法。 AB+B = A+E?E ,進而有 E =(A+E)(E?B) 這表明 A+ E可逆, 且它的(右逆)為 E?B 如何證第二問?好象沒條件了。如果你能想到,右逆就是左逆。那就動筆試乘一下 (E?B)(A+E)= E =(A+E)(E?B)整理后恰好有 AB = BA 真妙啊,研考題會不會這樣做文章呢?! |