MatrixCalc

逆矩阵计算器

求方阵的逆矩阵并逐步查看每一次初等行变换——在 [A | I] 上作高斯-若尔当消元、伴随矩阵公式或蒙坦特法。结果用精确分数,而非四舍五入的小数。

矩阵 A
: 3
: 3
矩阵 B
: 3
: 3
运算
结果
选择一个运算以在此处查看结果。错误信息也会显示在这里。

提示:可调整矩阵大小(最多 50×50)。A×B 要求 A 的列数等于 B 的行数。行列式/逆/迹/幂 需要方阵。

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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

4710
2601
103/5−7/10
01−1/52/5

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。(A·B)⁻¹ = B⁻¹·A⁻¹,不是 A⁻¹·B⁻¹
  • 用逆矩阵解方程组。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 n−1 阶行列式,超过 3×3 就比消元法慢得多。

常见问题

为什么计算器说我的矩阵没有逆?
它的行列式为零,因此是奇异矩阵。检查是否有某一行是其他行的倍数或和——通常原因就在这里。
非方阵可以求逆吗?
在通常意义下不行。长方形矩阵最多只有单侧逆或伪逆,那是另一种运算。
为什么步骤里显示的是分数?
步骤引擎使用精确有理数算术,中间值因此保持精确。你随时可以把面板切换成小数。
怎么检验答案是否正确?
把逆矩阵与原矩阵相乘,结果必须是单位阵:对角线上全是 1,其余位置全是 0。

想看完整讲解?请读这篇教程: 如何求矩阵的逆

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