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矩阵的代数余子式怎么求

2025-09-21 15:37:52

问题描述:

矩阵的代数余子式怎么求,时间来不及了,求直接说重点!

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2025-09-21 15:37:52

矩阵的代数余子式怎么求】在学习线性代数的过程中,矩阵的代数余子式是一个重要的概念,常用于计算行列式、逆矩阵等。本文将对“矩阵的代数余子式怎么求”进行简要总结,并通过表格形式清晰展示其计算方法。

一、什么是代数余子式?

对于一个 $ n \times n $ 的矩阵 $ A = (a_{ij}) $,其第 $ i $ 行第 $ j $ 列的代数余子式(Cofactor)记作 $ C_{ij} $,定义为:

$$

C_{ij} = (-1)^{i+j} \cdot M_{ij}

$$

其中,$ M_{ij} $ 是去掉第 $ i $ 行和第 $ j $ 列后所得到的 $ (n-1) \times (n-1) $ 矩阵的行列式,称为余子式。

二、代数余子式的计算步骤

步骤 操作说明
1 找出矩阵中某元素 $ a_{ij} $ 的位置,即第 $ i $ 行第 $ j $ 列。
2 去掉该元素所在的第 $ i $ 行和第 $ j $ 列,形成一个新的 $ (n-1) \times (n-1) $ 子矩阵。
3 计算这个子矩阵的行列式,得到余子式 $ M_{ij} $。
4 根据位置 $ i, j $ 的奇偶性,乘上符号 $ (-1)^{i+j} $,得到代数余子式 $ C_{ij} $。

三、举例说明

假设我们有一个 3×3 矩阵:

$$

A = \begin{bmatrix}

1 & 2 & 3 \\

4 & 5 & 6 \\

7 & 8 & 9 \\

\end{bmatrix}

$$

我们来计算元素 $ a_{22} = 5 $ 的代数余子式 $ C_{22} $。

1. 去掉第 2 行和第 2 列,得到子矩阵:

$$

\begin{bmatrix}

1 & 3 \\

7 & 9 \\

\end{bmatrix}

$$

2. 计算余子式:

$$

M_{22} = \det\begin{bmatrix}

1 & 3 \\

7 & 9 \\

\end{bmatrix} = (1 \cdot 9) - (3 \cdot 7) = 9 - 21 = -12

$$

3. 确定符号:因为 $ i=2, j=2 $,所以 $ (-1)^{2+2} = 1 $

4. 得到代数余子式:

$$

C_{22} = 1 \cdot (-12) = -12

$$

四、总结

概念 定义 公式
余子式 去掉某行某列后的子矩阵行列式 $ M_{ij} = \det(A_{ij}) $
代数余子式 余子式乘以符号因子 $ C_{ij} = (-1)^{i+j} \cdot M_{ij} $

通过以上步骤与示例,我们可以清晰地理解如何求矩阵的代数余子式。这一过程虽然需要一定的计算步骤,但只要掌握基本规则,就能快速准确地完成计算。

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