《逆矩阵求解方法与Matlab应用》
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王世杰
贵州师范大学数学科学学院,贵州 贵阳550000
摘 要在矩阵理论中,可逆矩阵扮演了十分重要的角色,它在求解线性方程组、信息加工处理、个人隐私安全等方面发挥了巨大的作用,对逆矩阵求解方法进行探讨有助于全面、深刻地认识逆矩阵,简化求解逆矩阵的运算,是学习好代数知识的一个必要环节.
本文主要介绍了求解逆矩阵的初等变换法、矩阵分解法、分块矩阵法、恒等变形法等十二种方法,总结了求解逆矩阵的不同方法,并采用Matlab编程来对逆矩阵进行求解,从而达到了更加快捷地求解逆矩阵的目的.
关键词逆矩阵伴随矩阵法分块矩阵法线性方程组法拼接法
中图分类号:G648 文献标识码:A 文章编号:1002-7661( 2017 )08-0037-03
矩阵是自然科学、工程技术乃至社会科学许多领域的一个必不可少的数学工具,在研究矩阵理论时,难免会涉及到逆矩阵的计算,所以对逆矩阵计算方法进行探讨,就显得特别重要.逆矩阵作为矩阵理论的一个重要部分,在众多方面得到应用,比如:求解线性方程组的解、在希尔中的应用、在经济军事等方面对传输信息进行加密处理工作的应用等等,在如今信息爆炸的时代中越发显示出它的地位.
当今对逆矩阵的计算方法主要是:定义法、初等行(列)变换法、线性方程组法、分块矩阵法、伴随矩阵法等方法,这些方法相互贯通,彼此关联,为解决实际问题,做出了巨大贡献.虽然目前求解逆矩阵的方法多种多样,但对逆矩阵求解方法进行系统总结的文章太少,即便有些文章对逆矩阵的求解方法进行了整理总结,但是总结的方法仍然不全面,缺少对逆矩阵的求解方法的分析,没有借助计算机来解决逆矩阵求解问题.
本文过收集相关数据,来探究逆矩阵的求解方法,试着用计算机编程来完成逆矩阵的求解,最终对逆矩阵求解方法进行系统全面地归纳与总结,达到简化计算的目的,常见的逆矩阵求解方法如下:
一、定义法
在计算逆矩阵时利用逆矩阵定义,算出逆矩阵,它通常适用于抽象矩阵或阶数较低的矩阵.
二、伴随矩阵法
即是利用
十、恒等变形法
在有些问题中,看似所求的问题与求矩阵的逆矩阵无关,但实际上,这些问题的解决是需要进行求逆计算的,将已知的等式进行恒等变形,根据所求的问题,通常分解成两个矩阵相乘等于E的形式.
十一、拼接法
是将一个矩阵进行填补,得到一个新的矩阵,通过对新矩阵进行初等行变换来得到逆矩阵.首先在可逆矩阵A的右面补上单位矩阵E,接着在A的下面补上一个负单位矩阵一E,然后在A的右下角添加一个零矩阵,从而得到一个新的矩阵D,对矩阵D进行初等行变换,把A下面的.E化成零矩阵,那么经矩阵初等行变换后所得矩阵的右下角就是A_1.
其中B,C是与A同阶的方阵.
十二、Matlab函数法
如果想求矩阵A的逆矩阵时,只需使用Matlab的自带函数,输入Inv (A)或者A^-l就可以出结果了.
(责任编辑刘馨)
方法论文参考资料:
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