Xem mẫu
- 1
Bài 3 AX B X A B
1
- §3: Ma trận nghịch đảo
Xét phương trình: a x = b.
b 1
Ta có: x b a 1b . ( a 0)
a a
Tương tự lập luận trên thì liệu ta có thể có
1
AX B X A B .
1
như vậy A là ma trận sẽ được định nghĩa
như thế nào?
2
- §3: Ma trận nghịch đảo
Ta để ý:
axb AX B
1 1 1 1
a ax a b A AX A B
1 1
1x a b IX A B
1 1
xa b XA B
Phải chăng A1 A I ?
3
- §3: Ma trận nghịch đảo
3.1 Định nghĩa.
a. Đ/n: Cho ma trận A vuông cấp n. Ta nói ma
trận A là ma trận khả nghịch nếu tồn tại ma trận B
sao cho
AB=BA=En
Khi đó, B gọi là ma trận nghịch đảo của ma
trận A, kí hiệu là A-1.
Như vậy, A.A-1 = A-1A=En
4
- §3: Ma trận nghịch đảo
Nhận xét:
(1) Ma trận đơn vị En khả nghịch và
(En)-1=En
(2) Ma trận không không khả nghịch vì
.A A . , A
5
- §3: Ma trận nghịch đảo
Nhận xét:
6
- §3: Ma trận nghịch đảo
b. Tính chất:
Cho A, B là các ma trận khả nghịch và một
số k≠0. Khi đó, AB, kA và A-1 là các ma trận khả
nghịch và
1
( i) AB B 1 A1
1 1 1
(ii) kA A
k
1 1
(iii) (A ) A
7
- §3: Ma trận nghịch đảo
c. Ma trận phụ hợp
8
- §3: Ma trận nghịch đảo
9
- §3: Ma trận nghịch đảo
Ví dụ1: Tìm ma trận phụ hợp của ma trận sau:
1 2 3 A11 28 A21 -29 A31 -12
A 2 4 0 A12 14 A22 -5 A32 -6
4 5 7 A13 -6 A23 13 A33 8
A11 A21 A31
PA A12 A22
A32
A13 A23 A33
10
- §3: Ma trận nghịch đảo
Ví dụ 2: Tìm ma trận phụ hợp của ma trận sau:
2 0 0 A11 -1 A21 0 A31 0
A 5 1 0 A12 5 A22 -2 A32 0
A13 17 A23 -8 A33 2
3 4 1
A11 A21 A31
PA A12 A22
A32
A13 A23 A33
11
- §3: Ma trận nghịch đảo
3.2 Cách tính ma trận nghịch đảo
a. Sử dụng phần phụ đại số
Định lý: Nếu A là ma trận vuông cấp n thì
PA .A A.PA det A.E
trong đó, PA là ma trận phụ hợp của ma trận A.
12
- §3: Ma trận nghịch đảo
Ví dụ:
1 2 3 28 29 12
APA 2 4 0 14 5 6
4 5 7 6 13 8
38 0 0 1 0 0
0 38 0
38 0 1 0
0 0 38 0 0 1
13
- §3: Ma trận nghịch đảo
Định lý: Điều kiện cần và đủ để ma trận vuông A
khả nghịch là detA. Khi đó,
1 1
A PA
det A
14
- §3: Ma trận nghịch đảo
Ví dụ:
28 29 12
1 1
A 14 5 6
38
6 13 8
15
- §3: Ma trận nghịch đảo
Ví dụ: Tìm ma trận nghịch đảo của ma trận
sau: 1 2 3
det( A) 1
A 0 1 4
0 0 1 1 2 5
A 0 1
1
4
1 2 5
PA 0 1 4 0 0 1
0 0 1
16
- §3: Ma trận nghịch đảo
Ví dụ: Tìm ma trận nghịch đảo của ma trận
sau:
2 6 4 6
A det( A) 2 PA
1 2
1 4
1 4 6 2 3
A1 1
2 1 2 2 1
17
- §3: Ma trận nghịch đảo
Chú ý: Đối với ma trận vuông cấp 2
a b d b
A PA
c d c a
Ví dụ: Tìm ma trận nghịch đảo của ma trận
sau:
2 5 1 1 2 5 2 5
A A
1 2 det A 1 2 1 2
18
- §3: Ma trận nghịch đảo
b. Phương pháp Gauss-Jordan
Cho ma trận A có detA≠0.
-Viết ma trận đơn vị E vào đằng sau ma trận A,
được ma trận [A|E]
-Sử dụng phép biến đổi sơ cấp theo hàng chuyển
ma trận [A|E] về dạng [E|B]
-Khi đó B=A-1
19
-
Ví dụ: Tìm ma trận nghịch đảo của ma trận
sau:
1 2 3
A 0 1 4
1 2 2
20
nguon tai.lieu . vn