《线性代数 教学课件 ppt 作者 侯亚君 1_第3章 线性方程组 在3.1中》由会员分享,可在线阅读,更多相关《线性代数 教学课件 ppt 作者 侯亚君 1_第3章 线性方程组 在3.1中(9页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、,在证明定理3.1之前,,先介绍初等矩阵的知识,定义3.2,对单位阵,实施一次初等变换所得到的,称为初等矩阵,矩阵,三种初等变换对应于三种类型的初等矩阵:,(1)互换单位阵,得到初等矩阵,,记作,即,首页 上页 下页 返回 结束,首页 上页 下页 返回 结束,首页 上页 下页 返回 结束,(2)用,乘单位阵,得到初等矩阵,首页 上页 下页 返回 结束,(3)用,乘单位阵,(或用,乘单位阵,得到初等矩阵,首页 上页 下页 返回 结束,三种初等矩阵都是可逆的,,它们的逆阵是与其同一,类型的初等矩阵,,即,;,;,初等矩阵具有下列性质:,性质3.1,设,是一个,矩阵,,对,进行一次初,等行变换,,相
2、当于在,的左边乘以相应的,阶初等矩,对,进行一次初等列变换,,相当于在,的右边乘,阶初等矩阵,阵;,以相应的,首页 上页 下页 返回 结束,例如,可以验证,右端的矩阵,相当于直接互换,首页 上页 下页 返回 结束,性质3.2,方阵,可逆的充分必要条件是,存在有限,个初等矩阵,使,证,(充分性),若,由于初等矩阵,都可逆,,所以它们的乘积,仍可逆,,即,可逆,的结果,相当于直接互换,其他两类初等矩阵左乘或右乘,也有相应的结果,(必要性),同理,,首页 上页 下页 返回 结束,若,为,阶可逆矩阵,,设,的标准形为,则,即,经过有限次初等变换可化成,又由性质1知,,存在有限个初等矩阵,使,由于,可逆,,且初等矩阵,都可逆,,可逆,,即,首页 上页 下页 返回 结束,下面利用初等矩阵的性质证明定理3.1 ,证明,(1)由矩阵行等价的定义,,矩阵,经过有限次初等行变换变成,由性质3.1知,,矩阵,经过有限次初等行变换变成,存在有限个初等矩阵,使,令,由性质3.2知,,可逆,,故,存在,阶可逆矩阵,使,类似地,可证得结论(2)和(3),