2.6 矩阵的初等变换


初等变换:行、列

下面是三种初等行变换,列变换与行变换一样也是三种。
初等变换的本质是:对矩阵的变化
在这里插入图片描述
只有当矩阵A为方阵时,初等变换才会和行列式产生联系
在这里插入图片描述

定理

任何矩阵都能通过初等变换化为标准型
在这里插入图片描述
化为标准型的处理过程为:
先处理第一列
在这里插入图片描述


等价

在这里插入图片描述

性质

反身性、对称性、传递性、任何矩阵都等价于一个标准型
在这里插入图片描述


初等方阵

在这里插入图片描述
有以下三种初等方阵
在这里插入图片描述

初等方阵与初等变换的关系

初等变换表示的是对矩阵的变换,而初等方阵就是一个实实在在的矩阵

三种初等方阵的行列式、逆矩阵

在这里插入图片描述

定理

左乘一个初等方阵相当于实施行变换,右乘一个初等方阵相当于实施列变换。
在这里插入图片描述

初等矩阵的作用

初等矩阵可以将初等变换的“动作”(箭头表示)转换为一个等式“=”,数学喜欢用等式
在这里插入图片描述

定理

任意矩阵A都可以通过左乘右乘初等矩阵化为标准型
在这里插入图片描述
推论:A、B等价的充要条件是存在可逆矩阵P、Q使得 P A Q = B PAQ=B PAQ=B
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
如果A可逆则A可以表示成数个初等矩阵相乘
在这里插入图片描述

A可逆条件总结

在这里插入图片描述


初等变换法求逆矩阵

初等行变换法(只做行变换)

对A和E同时做初等行变换,当A化成E时,E同时就化成了A逆
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
如果矩阵行列式本来是0,对矩阵做初等行变换后,其行列式还是0,如果矩阵本来行列式为非零则初等行变换后还是非零


参考

以上图片均摘自宋浩老师视频,以方便以后自己查阅,感谢宋老师。
视频传送门

原文地址:https://www.cnblogs.com/PythonFCG/p/13860071.html