定义2:一个矩阵的下列变换,称为矩阵的初等行(列)变换:
(1)互换矩阵两行(列)的位置,(交换矩阵的第 i , j 两行(列),可记作r_i↔r_j (c_i↔c_j));
(2)用不为零的数 k 乘矩阵的某一行(列),(可记作 kr_i(kc_i),其中k≠0);
(3)把矩阵的某一行(列)乘以数 k 后加到另一行(列),(可记作 r_i+kr_j (c_i+kc_j)).
注:初等变换的逆变换仍是初等变换,且变换类型相同.例如,变换〖 r〗_i↔r_j 的逆变换即为其本身,变换 kr_i 的逆变换为 r_i/k,变换〖 r〗_i+kr_j 的逆变换为r_i-kr_j.
定义3:如果矩阵 A 经过若干次初等变换后成为矩阵 B ,就称矩阵 A 等价于矩阵B,记作 A→B .
定义4:由单位矩阵经过一次初等变换得到的矩阵称为初等矩阵.
1.2初等变换的相关性质:
矩阵等价是矩阵间的一种关系并满足以下3条性质:
(1)反身性:即 A→A ;
(2)对称性:即如果有 A→B ,则有 B→A ;
(3)传递性:即如果有 A→B , B→C ,则有 A→C.
定理1:任意一个 m×n 矩阵 A ,都可以通过初等变换化为如下形式
I_(m×n)= (■(1&0&⋯&0&⋯&0@0&1&⋯&0&⋯&0@⋮&⋮& &⋮& &⋮@0&0&⋯&1&⋯&0@0&0&⋯&0&⋯&0@⋮&⋮& &⋮& &⋮@0&0&⋯&0&⋯&0))
并称 I_(m×n) 为 A 在等价关系下的标准形,简称 I 为 A 的等价标准形,其中 I 中1的个数为 r(r≤min{ m,n}).
定理2:设 A 是一个 m×n 矩阵,对矩阵 A 施行一次初等行(或列)变换,相当于让矩阵 A 左(或右)乘一个相应的 m 阶(或 n 阶)初等矩阵.
初等变换的应用
2.1初等变换与逆矩阵
2.1.1逆矩阵的相关定义
定义5:对于矩阵 A ,如果存在矩阵 B ,使 AB=BA=E(E 为 n 阶单位阵),则称 A 为可逆矩阵,B 是 A 的逆矩阵.
由以上定义可以看出,如果 A 为可逆矩阵,则 A,B 都必须是 n 阶方阵. 初等变换的应用(3):http://www.751com.cn/shuxue/lunwen_40139.html