简单证明矩阵AB的逆为什么等于B的逆乘A的逆

如题所述

当两个矩阵A和B相乘后,我们观察一个令人惊奇的数学关系:(AB)乘以(B的逆A的逆)的结果,实际上是单位矩阵E。让我们一步步来揭示这个神秘的等式:



(AB)(B的逆A的逆) = A(BB的逆)A的逆 = E

这个等式的关键在于,当我们先将AB与B的逆相乘,然后再与A的逆相乘,实际上相当于先将A与BB的逆相乘,因为矩阵乘法的结合律允许我们重新排列顺序。最终,我们得到了单位矩阵,也就是A和其逆的乘积。

这个发现不仅仅停留在表面,它还延伸到了矩阵的伴随矩阵。矩阵的伴随矩阵定义为行列式的逆乘以转置,所以AB的伴随矩阵,记为(Aij)*,可以通过以下方式表示:



AB的伴随 = AB的行列式 × AB的逆 = A的行列式 × B的行列式 × B的逆 × A的逆

这里,我们利用了行列式的性质和矩阵的逆的定义。进一步简化,我们有:


= (B的行列式 × B的逆) × (A的行列式 × A的逆) = B的伴随 × A的伴随

这个结果清楚地揭示了AB的伴随矩阵是由B的伴随和A的伴随简单相乘得到的,再次强调了矩阵乘法与伴随矩阵之间的深刻联系。

通过这个简单的证明,我们不仅理解了矩阵AB的逆为何等于B的逆乘以A的逆,还深化了对矩阵运算和伴随矩阵性质的理解。这不仅是理论的证明,也是实际问题解决中的重要工具,尤其是在线性代数和工程计算中。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考