
【计】 inverse matrix
逆矩阵(Inverse Matrix)是线性代数中的核心概念,指对于一个n阶方阵A,若存在另一个n阶方阵B,使得两者的乘积满足$AB=BA=I$(其中$I$为同阶单位矩阵),则称B为A的逆矩阵,记作$A^{-1}$。其英文术语为"Inverse Matrix",强调矩阵之间互为逆运算的关系。
存在条件
只有方阵(行数=列数)且行列式非零(即矩阵可逆)时,逆矩阵才存在。例如,矩阵$begin{pmatrix} 2 & 15 & 3 end{pmatrix}$的行列式为$2×3-1×5=1≠0$,因此存在逆矩阵。
应用场景
逆矩阵广泛用于求解线性方程组$Ax=b$(解为$x=A^{-1}b$)、计算机图形学中的坐标变换,以及密码学中的加密算法设计。例如,在3D图形渲染中,逆矩阵可反向计算物体变换前的坐标。
计算方法
常用方法包括:
逆矩阵是线性代数中的核心概念,指一个矩阵的“乘法逆元”。以下是详细解释:
对于n阶方阵A,若存在矩阵B满足: $$ AB = BA = I_n $$ 其中Iₙ是n阶单位矩阵,则称B为A的逆矩阵,记作A⁻¹。逆矩阵存在的必要条件是:
以2×2矩阵为例: $$ A = begin{bmatrix}a & bc & dend{bmatrix},quad A^{-1} = frac{1}{ad-bc}begin{bmatrix}d & -b-c & aend{bmatrix} $$ 当det(A)=ad-bc≠0时成立。对于更大规模的矩阵,常用方法包括:
理解逆矩阵有助于掌握线性变换的可逆性,它是现代工程计算、机器学习等领域的基础工具。
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