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第节,矩阵的初等变换

时间:2024-12-11 百科知识 版权反馈
【摘要】:下面三种变换称为矩阵的初等变换 互换矩阵中两行(列)元素(记或); 用一个非零数k乘矩阵的某一行(列)(记或); 矩阵的某一行(列)元素倍加到另一行(列)对应元素上(记或); 矩阵的初等行或列变换统称矩阵的初等变换。定义 单位矩阵经过一次初等变换所得到的矩阵称为初等矩阵。 以乘单位阵的第i行得初等矩阵, 其中。定义 矩阵A经过有限次初等变换成矩阵B,则称矩阵A与B等价,记作。

(1/4) 矩阵的初等变换

下面三种变换称为矩阵的初等变换 (1)互换矩阵中两行(列)元素(记 ); (2)用一个非零数k乘矩阵的某一行(列)(记 ); (3)矩阵的某一行(列)元素倍加到另一行(列)对应元素上(记); 矩阵的初等行或列变换统称矩阵的初等变换。

(2/4) 行阶梯形矩阵与行最简形矩阵

进行初等变换,得到 (1)矩阵称为行阶梯形矩阵,具有以下特点: (i)零行(即元素全为零的行)全都位于非零行的下方; (ii)各非零行左起第一个非零元素的列指标由上至下是严格增大的。 (2)矩阵也称为行最简形矩阵,具有以下特点: 每个非零行左数第一个非零元是1,并且它所在列的其它元素都是0。

(3/4) 初等矩阵的概念

(1)定义 单位矩阵经过一次初等变换所得到的矩阵称为初等矩阵。 有以下三种类型:对调、倍乘、倍加, (i)对调两行或对调两列得初等矩阵   。 (ii) 以乘单位阵的第i行(或第i列)得初等矩阵  , 其中 。 (iii) 以k乘E的第j行加到第i行上或以k乘E的第i列加到第j列上,得到初等矩阵  , (2)初等矩阵的性质 (i)性质1 初等矩阵都是可逆矩阵,且其逆阵也是同类初等矩阵, (ii)性质2 初等矩阵的转置仍是同类初等矩阵,  (iii)性质3 用初等矩阵P左(右)乘A,所得PA(AP)就是矩阵A作了一次与P同样的行(列)的初等变换。 例如:  ,则,可以看出PA是A交换两行得到的。

(4/4) 矩阵等价

(1)定义 矩阵A经过有限次初等变换成矩阵B,则称矩阵A与B等价,记作。若, 则称后者为A的等价标准形,其中是r阶单位矩阵,r是矩阵A的秩。 (2)矩阵间等价的性质 (i) (ii)若,则 (iii)若,则。 (3)矩阵等价的充要条件 AB  A,B是同型矩阵且有相同的秩  存在可逆矩阵P和Q,使PAQ=B  设A是矩阵,则存在m阶可逆矩阵P,n阶可逆矩阵Q,使 PAQ=


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