25 ,
计算
解:
记A11= ,
A22= ,
B12= ,
B22= ,
则原式==
又因A11B12+B22=+=+=
A22B22==
故原式=
26 ,
设A= ,
求|A8|及A4
解:
1. 分块结构
令,则
2. 计算
的行列式
对于分块对角矩阵:
所以
2.1 计算
所以
2.2 计算
所以
2.3 合并
3. 计算
3.1 计算
所以
即
3.2 计算
先算
:
3.3 得到
27 , 设n阶矩阵A与s阶矩阵B都可逆 ,
求
解:
设
其中为可逆矩阵,为可逆矩阵,且表示适当维数的零矩阵。
我们要求,设
其中为,为,为,为。
由得:
计算乘法:
比较块矩阵得方程组:
由得。
由且可逆,得。
由得。
由且可逆,得。
因此:
28 , 求下列矩阵的逆矩阵:
(1)
(2)
解:
(1)将A分块为A= ,
其中A1= ,
A2=
因|A1|=1 , |A2|=1 , 故它们均可逆
于是由分块对角矩阵的性质 ,
有A-1=
(2)将A分块为 ,
其中A1=
,
A2=
因A1 , A2均可逆 , 得
A-1===
二、例题增补
例2.1设方阵A满足A2+A=4E , 证明A -E可逆 , 并求其逆
解: 证明与求解
由已知
我们想利用
来凑出一个逆矩阵的形式。
将等式改写:
尝试将
与
联系起来:
设
展开右边:
与
比较系数:
于是得到:
由已知
,所以
即
因此
所以
可逆,且
例2.2
设A= , n⩾2且为正整数 ,
求An- 2An-1
解:
1. 对
进行变形
根据乘法分配律
,先求
:
已知
则
2. 分析
3. 结论
由于
(零矩阵),那么对于
,
有
因此,当
且为正整数时,
注:本例是方阵求幂问题 , 方阵求幂大致有两种方法
一是根据所给矩阵A , 找出A所满足的关系式(如本例及下例)
或通过具体计算A2 , A3等 ,
找出求A的幂的规律(习题6)
另一种 , 也是更主要的 , 是如教材例14和例15所用的方法
例2.3已知α
= ,
β= , 方阵A=αβT ,
求An
解:
1. 先写出
2. 计算
的思路
对于外积矩阵
,有性质:
因为
是一个数(内积)。
3. 先算
4. 代入公式
其中
。