对于一个二阶矩阵 \( A = \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix} \) (其中 \( ad - bc
eq 0 \)),其逆矩阵 \( A^{-1} \) 可以通过以下公式计算:
\[ A^{-1} = \frac{1}{ad - bc} \begin{pmatrix} d & -b \\ -c & a \end{pmatrix} \]
具体步骤如下:
计算行列式 :首先计算矩阵 \( A \) 的行列式 \( \text{det}(A) = ad - bc \)。求伴随矩阵:
然后求矩阵 \( A \) 的伴随矩阵 \( A^* \),其元素为:
\( A_{11} = d \)
\( A_{12} = -b \)
\( A_{21} = -c \)
\( A_{22} = a \)
计算逆矩阵:
最后,利用公式 \( A^{-1} = \frac{1}{ad - bc} A^* \) 计算逆矩阵。
示例
假设有一个二阶矩阵 \( A = \begin{pmatrix} 2 & 3 \\ 1 & 4 \end{pmatrix} \),则:
计算行列式
\[ \text{det}(A) = (2 \times 4) - (3 \times 1) = 8 - 3 = 5 \]
求伴随矩阵
\[ A^* = \begin{pmatrix} 4 & -3 \\ -1 & 2 \end{pmatrix} \]
计算逆矩阵
\[ A^{-1} = \frac{1}{5} \begin{pmatrix} 4 & -3 \\ -1 & 2 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \frac{4}{5} & -\frac{3}{5} \\ -\frac{1}{5} & \frac{2}{5} \end{pmatrix} \]
因此,矩阵 \( A \) 的逆矩阵为 \( A^{-1} = \begin{pmatrix} \frac{4}{5} & -\frac{3}{5} \\ -\frac{1}{5} & \frac{2}{5} \end{pmatrix} \)。
建议
在实际应用中,可以直接使用公式 \( A^{-1} = \frac{1}{ad - bc} \begin{pmatrix} d & -b \\ -c & a \end{pmatrix} \) 来计算逆矩阵,而不需要手动求伴随矩阵。
确保矩阵是可逆的,即行列式 \( ad - bc
eq 0 \)。如果行列式为零,则矩阵无逆矩阵。