伴随矩阵的计算方法如下:
定义
伴随矩阵是由原矩阵的各个元素的代数余子式构成的矩阵,并且代数余子式的符号由它们的位置决定,即 \((-1)^{i+j}\)。
计算方法
对于二阶矩阵,伴随矩阵的求法口诀是“主对调,副取反”,即主对角线元素互换位置,副对角线上的元素取其相反数。
对于三阶或更高阶的矩阵,首先求出每个元素的代数余子式,然后将这些代数余子式按照原位置排列成矩阵,最后转置得到伴随矩阵。
具体步骤
求主对角元素:将原矩阵中该元素所在行列去掉后求行列式。
求非主对角元素:将原矩阵中该元素的共轭位置的元素去掉所在行列求行列式,再乘以 \((-1)^{x+y}\),其中 \(x\) 和 \(y\) 是该元素的共轭位置的元素的行和列的序号。
转置:将得到的矩阵转置,得到伴随矩阵。
示例
以三阶矩阵为例:
设矩阵 \(A\) 为:
\[
A = \begin{pmatrix}
a_{11} & a_{12} & a_{13} \\
a_{21} & a_{22} & a_{23} \\
a_{31} & a_{32} & a_{33}
\end{pmatrix}
\]
求代数余子式
\(A_{11} = (-1)^{1+1} \cdot \begin{vmatrix} a_{22} & a_{23} \\ a_{32} & a_{33} \end{vmatrix} = a_{22}a_{33} - a_{23}a_{32}\)
\(A_{12} = (-1)^{1+2} \cdot \begin{vmatrix} a_{21} & a_{23} \\ a_{31} & a_{33} \end{vmatrix} = -(a_{21}a_{33} - a_{23}a_{31})\)
\(A_{13} = (-1)^{1+3} \cdot \begin{vmatrix} a_{21} & a_{22} \\ a_{31} & a_{32} \end{vmatrix} = a_{21}a_{32} - a_{22}a_{31}\)
\(A_{21} = (-1)^{2+1} \cdot \begin{vmatrix} a_{12} & a_{13} \\ a_{32} & a_{33} \end{vmatrix} = -(a_{12}a_{33} - a_{13}a_{32})\)
\(A_{22} = (-1)^{2+2} \cdot \begin{vmatrix} a_{11} & a_{13} \\ a_{31} & a_{33} \end{vmatrix} = a_{11}a_{33} - a_{13}a_{31}\)
\(A_{23} = (-1)^{2+3} \cdot \begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} \\ a_{31} & a_{32} \end{vmatrix} = -(a_{11}a_{32} - a_{12}a_{31})\)
\(A_{31} = (-1)^{3+1} \cdot \begin{vmatrix} a_{12} & a_{13} \\ a_{22} & a_{23} \end{vmatrix} = a_{12}a_{23} - a_{13}a_{22}\)
\(A_{32} = (-1)^{3+2} \cdot \begin{vmatrix} a_{11} & a_{13} \\ a_{21} & a_{23} \end{vmatrix} = -(a_{11}a_{23} - a_{13}a_{21})\)
\(A_{33} = (-1)^{3+3} \cdot \begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} \\ a_{21} & a_{22} \end