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初等矩阵在《高等数学基础(下)》一书中

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:Pl.性质3方阵A 可逆的充要条件是A~E.

初等矩阵在《高等数学基础(下)》一书中

定义16.17 由单位矩阵E 经过一次初等变换得到的矩阵称为初等矩阵,也称为初等方阵.

对应于三种初等变换,可以得到三类初等矩阵.例如,对于三阶单位矩阵

交换E3 的第一、二行(或第一、二列),得到第一类初等矩阵,记作

用(-2)乘以E3 的第三行(或第三列),得到第二类初等矩阵,记作

将E3 第一行的3 倍加到第二行(或第二列的3 倍加到第一列),得到第三类初等矩阵,记作

需要注意的是:三阶初等矩阵的记号P[1(3),2],也表示将单位矩阵第二列的3 倍加到第一列所得到的初等矩阵,即

类似地,将n 阶单位矩阵E 经过一次初等变换得到的三类初等矩阵依次记作(www.xing528.com)

因此,n 阶初等矩阵的记号P[i(k),j],既表示将n 阶单位矩阵E 第i 行的k 倍加到第j 行,同时也表示将E 第j 列的k 倍加到第i 列所得到的初等矩阵,在使用时要注意区别.

(2)分别用下列初等矩阵右乘矩阵A:

由此例可以看出矩阵的初等变换和初等矩阵之间的关系,总结如下: 

性质1 设A 是一个m×n 矩阵,对矩阵A 施行一次初等行变换,相当于在矩阵A 的左边乘相应的m 阶初等矩阵;对矩阵A 施行一次初等列变换,相当于在矩阵A 的右边乘相应的n 阶初等矩阵. 

性质2 方阵A 可逆的充要条件是存在有限个初等矩阵P1,P2,…,Pl,使A =P1P2…Pl.

性质3 方阵A 可逆的充要条件是A~E.

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