矩阵的转置、求逆及分块
2.2 矩阵的转置、求逆及分块
2.2.1 转置矩阵
如果将矩阵 的行和列在不改变各元素的排列次序的条件下进行对调,即行变为列,列变为行,作成一个新的矩阵,我们称这个新的矩阵为原矩阵A的转置矩阵,并用来表示,即:
在方阵中,各元素的数值和正负号,如果都沿其主对角线对称的话,则称为对称方阵,对称方阵具有:= 的性质。
如果矩阵A、B是可以相乘的,那么有:,即两矩阵之积的转置矩阵,等于这两个矩阵交换顺序后的转置矩阵的积。
【例2-5】 用矩阵来表示[PVV]。
【解】已知:,用矩阵运算法表示,可写为:
若记: (2-11)
则: (2-12)
上式即为用矩阵表示的[PVV],式中为观测值权阵,为改正数阵(列矩阵),为V的转置矩阵(行矩阵)。
2.2.2 逆矩阵
对于n阶方阵A,如果有一个同阶方阵B存在,使得:
AB=BA=E
则称B为A的逆矩阵,A的逆矩阵通常用来表示,即:
方阵A存在逆矩阵的充分必要条件是它的行列式不等于零。
如果A、B都是n阶方阵,并且它们的行列式都不等于零,则有:
(2-13)
即两个方阵之积的逆矩阵,等于这两个方阵交换顺序后的逆矩阵之积。
【例2-6】证明(2-13)式成立。
【证明】以(AB)左乘(2-13)式,得:
因上式等号左端两矩阵的积等于E,即:;而等号右端也等于E,即: 。
可见:
【例2-7】求 的逆阵。
【解】首先算得,再根据行列式理论中计算代数余子式的方法,算出中各元素所对应的代数余子式,并写出A的伴随阵:
注:A*中的各元素为原阵A中的元素所对应的代数余子式。根据逆阵的计算公式
,
我们可得所求的逆阵:
2.2.3 分块矩阵
对于高阶矩阵的运算,可以用纵线与横线将其分裂成若干块低阶矩阵,分裂后的矩阵称为子块,分为子块的矩阵称为分块矩阵。
(1)分块矩阵的加法
若有两个相同行数和列数的矩阵C、D,用同一方法分裂成行数和列数一致的分块矩阵,则分块矩阵C、D的相加,只要把它们的对应子块矩阵一一相加便是了。
(2)数与分块矩阵的乘法
数与矩阵相乘的定义是:用数k右乘或左乘矩阵A,其积等于矩阵A的所有元素都乘以k。与此类似,数k与分块矩阵D相乘,就等于各子块矩阵均乘以k。
(3)分块矩阵的乘法
设两可乘矩阵C、D已分裂成如下形式的分块矩阵,即:
其中子块矩阵的列数等于的行数,则分块矩阵C、D的乘积为:
(2-14)
其中:。
转自:http://survey.01www.com/bxgc/article_show.asp?ArticleID=137