Evanalysis
5.1有来源支持1 互动检查点

5.1 可逆矩阵

把逆矩阵、行化简与非奇异的实际意义连接起来。

互动教材

MATH1030 互动教材

以互动为先的线性代数学习路径,重点是运算、结构与理解。

章节 1

方程组

学习把方程读成完整的解集。

章节 2

矩阵与消元

建立矩阵直觉,并有目的地使用行化简。

章节 5

可逆性

理解什么情况下矩阵可以被反转,以及这件事的重要性。

什么叫可逆

一个方阵如果有另一个矩阵可以把它“做回去”,就叫可逆。 若 A 可逆,就存在 A^{-1},而且

AA1=A1A=I.AA^{-1} = A^{-1}A = I.

定义

可逆矩阵

可逆矩阵有逆矩阵,所以乘上它的逆之后,会回到单位矩阵。

可以怎样理解

可逆不只是符号上的关系。它表示这个矩阵的作用可以被反转。 因此行化简很有用:它可以帮你检查矩阵能否化成单位矩阵。

例题

从行化简读出可逆性

假设一连串行变换把 A 变成 I。 那么把同样的操作做在 [A | I] 上,就会得到 [I | A^{-1}]

这就是之后课程中一直要做分块行化简的原因。

跟着下面的 [A | I] 例子一步一步看。真正重要的不是“做了很多步”,而是“左边终于化成 I”那一刻。

边读边试

用行化简理解可逆性

互动示范让你逐步把 [A | I] 化简,直到左边变成 I。

由 [A | I] 开始。若 A 可逆,行化简会把左边化成 I。

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常见错误

常见错误

外表简单不代表可逆

不要只凭外表猜。真正的测试,是能否把矩阵化成单位矩阵。

快速检查

快速检查

如果 `A` 可逆,`AA^{-1}` 是什么?

解答

答案

预备链接

这一页依赖 2.3 高斯消元与最简行阶梯形

本单元重点词汇

来源追踪

reference/MATH1030/MATH1030-Notes.pdf (§5.1-§5.3)

reference/MATH1030/Practice Set 4_Invertible Matrix.pdf