伴随矩阵的求法

时间:2025-03-07 21:22:11 手机游戏

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