初等矩阵
一、定义:由单位矩阵 E 经过一次初等变换得到的矩阵称为初等矩阵。
1、对调两行(列),记作E[i,j] :表示E的第i,j行(列)对调
2、以数k≠0乘以某行(列),记作E[i(k)]:表示单位矩阵E第i行k倍
3、以数k乘以某行(列)加到另一行(列)上去,记作E[i,j(k)]: 表示单位矩阵E第j行k倍加到第i行(单位矩阵E第i列的k倍加到第j列)
二、初等方阵是可逆矩阵,且其逆矩阵仍然是初等方阵
E[i,j] -1 =E[i,j]
E[i(k)]-1 =E[i(1/k)] k≠0
E[i,j(k)]-1 =E[i,j(-k)]
三、定理:
设A是一个m*n矩阵,对A实施一次初等行变换,相当于在A的左边乘以相应的m阶初等矩阵;
对A实施一次初等列变换,相当于在A的右边乘以相应的n阶初等矩阵。
1、E[i,j] A:相当于对A作一次同种的行初等变换(A第i,j行对主调)
A E[i,j] :相当于对A作一次同种的列初等变换(A第i,j列对主调)
2、E[i(k)]A:相当于对A作第二种行初等变换(对A的第i行k倍)
A E[i(k)]:相当于对A作第二种列初等变换(对A的第i列k倍)
3、E[i,j(k)]A:相当于对A作第三种行初等变换(A的第j行k倍加到第i行)
A E[i,j(k)]:相当于对A作第三种列初等变换(A的第i列k倍加到第j列)(顺口溜:左乘行右乘列简称左“丞”右“猎”)
推论:设A为可逆矩阵,则存在有限个初等矩阵P1,P2.....Pj,使A=P1P2.....Pj
m*n矩阵A∽B的充分必要条件是:存在m阶可逆矩阵P及n阶可逆矩阵Q,使PAQ=B
四、利用初等变换求逆矩阵
(A E)=(E A-1)也就是将A和E拼在一起,再化简成(E A-1)的形式,就可以求出A的逆矩阵1