伴随矩阵的计算方法如下:
对于二阶矩阵
主对角线元素互换位置。
副对角线元素改变正负号。
例如,对于矩阵
\[
A = \begin{pmatrix}
a & b \\
c & d
\end{pmatrix}
\]
其伴随矩阵为
\[
A^* = \begin{pmatrix}
d & -b \\
-c & a
\end{pmatrix}
\]
对于三阶矩阵
计算每个元素的代数余子式,并放在对应的位置上。
代数余子式的符号由元素的行索引和列索引之和决定,即 \((-1)^{i+j}\)。
例如,对于矩阵
\[
A = \begin{pmatrix}
a & b & c \\
d & e & f \\
g & h & i
\end{pmatrix}
\]
其伴随矩阵为
\[
A^* = \begin{pmatrix}
e \cdot i - f \cdot h & -b \cdot i + c \cdot h & -b \cdot g + c \cdot f \\
-d \cdot i + f \cdot g & a \cdot i - c \cdot g & -a \cdot f + c \cdot e \\
-d \cdot h + e \cdot g & -b \cdot h + f \cdot g & a \cdot h - b \cdot e
\end{pmatrix}
\]
对于更高阶的矩阵
计算每个元素的代数余子式,并放在对应的位置上。
代数余子式的符号由元素的行索引和列索引之和决定,即 \((-1)^{i+j}\)。
例如,对于 \(n\) 阶矩阵 \(A\),其伴随矩阵 \(A^*\) 的第 \(i,j\) 个元素是 \(A\) 的第 \(j,i\) 个元素的代数余子式乘以 \((-1)^{i+j}\)。
公式总结
伴随矩阵 \(A^*\) 的元素 \(A^*_{ij}\) 可以通过以下公式计算:
\[
A^*_{ij} = (-1)^{i+j} \cdot \text{余子式}_{ij}
\]
其中,余子式 \(M_{ij}\) 是删除矩阵 \(A\) 的第 \(i\) 行和第 \(j\) 列后得到的 \(n-1\) 阶行列式。
示例
假设有一个 \(3 \times 3\) 矩阵
\[
A = \begin{pmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
7 & 8 & 9
\end{pmatrix}
\]
计算其伴随矩阵的步骤如下:
1. 计算每个元素的代数余子式:
\(A_{11} = 5 \cdot 9 - 6 \cdot 8 = 45 - 48 = -3\)
\(A_{12} = 6 \cdot 9 - 3 \cdot 7 = 54 - 21 = 33\)
\(A_{13} = 3 \cdot 8 - 2 \cdot 7 = 24 - 14 = 10\)
\(A_{21} = 3 \cdot 9 - 6 \cdot 7 = 27 - 42 = -15\)
\(A_{22} = 1 \cdot 9 - 3 \cdot 6 = 9 - 18 = -9\)
\(A_{23} = 1 \cdot 8 - 2 \cdot 5 = 8 - 10 = -2\)
\(A_{31} = 2 \cdot 6 - 3 \cdot 5 = 12 - 15 = -3\)
\(A_{32} = 2 \cdot 5 - 1 \cdot 6 = 10 - 6 = 4\)
\(A_{33} = 1 \cdot 5 - 2 \cdot 4 = 5 - 8 = -3\)
2. 将代数余子式放在对应的位置,并乘以 \((-1)^{i+j}\):
\[
A^* = \begin{pmatrix}
-3 & 33 & -10 \\
-15 & -9 & 2 \\
-3 & 4 & -3
\end{pmatrix}
\]
通过以上步骤,可以求得任意阶数的矩阵的