输入矩阵,打开高级标签页,按 A⁻¹。若矩阵奇异,你会收到清楚的提示,而不是一个错误答案。步骤面板中的中间值以精确分数显示——是 3/5 而不是 0.6000000001——因为运算使用有理数算术,而非浮点数。
逆矩阵何时存在
只对方阵,而且只在行列式非零时存在。逆矩阵能撤销原矩阵的作用:A·A⁻¹ = I。奇异矩阵没有所谓的“近似逆”——行列式为零意味着信息已被销毁,无从恢复。
例题
高斯-若尔当法在矩阵旁写上单位阵,再把左半边化为 I:
| 4 | 7 | 1 | 0 |
| 2 | 6 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 3/5 | −7/10 |
| 0 | 1 | −1/5 | 2/5 |
右半边变成什么,什么就是逆矩阵。务必用乘法验算:A·A⁻¹ 必须正好等于单位阵,而 A × B 按钮两下点击就能完成这项检查。
常见错误
- 把元素逐个取倒数。逆矩阵不是倒数构成的矩阵,
1/a(i,j)与它毫无关系。 - 把顺序弄反。是
(A·B)⁻¹ = B⁻¹·A⁻¹,不是A⁻¹·B⁻¹。 - 用逆矩阵解方程组。解
Ax = b时,对[A | b]作行化简运算量更少,数值上也更稳。 - 对大矩阵使用伴随矩阵法。它需要
n²个n−1阶行列式,超过 3×3 就比消元法慢得多。