比如矩陣:A=[1,3,1;2,4,1;3,6,9]; 求秩:rank(A) >> rank(A) ans = 3 乘積:A*A >> A*A ans = 10 21 13 13 28 15 42 87 90 求逆:inv(A) >> inv(A) ans = -2.0000 1.4000 0.0667 1.0000 -0.4000 -0.0667 0 -0.2000 0.1333 求行列式:det(A) >>
下面為大家講解如何用Matlab來(lái)求矩陣的秩、乘積、逆、行列式的值
材料/工具
Matlab各版本
>> A=rand(3,3); >> B=rand(3,3); >> RA=rank(A);%A的秩 >> R1=A*B;%AB的乘積 >> I=inv(A);%A的逆 >> D=det(A);%A行列式的值
方法
一、用matlab求矩陣的秩
用matlab求矩陣的秩,行列式的值,可以用rank()來(lái)求矩陣的秩,用det()來(lái)求行列式的值。即 >>A=[1 0 2 -5;-1 2 1 3;2 -1 0 1 ;1 3 4 2]; >>rank(A) ans = 3 >>det(A) ans = 0 >>B=[1 2 0 0;-1 3 0 0 ;0 0 2 -1;0 0 5 4]; >>rank(B) ans = 4 >>
命令:rank(A)
>> W=[2 1 3 -1;3 -1 0 2;1 3 4 -2;4 -3 1 1]; >> det(W) ans = 0 這是行列式 >> rank(W) ans = 3 這是秩
A代表所求的矩陣。
矩陣的秩計(jì)算公式:A=(aij)m×n 矩陣的秩是線性代數(shù)中的一個(gè)概念。在線性代數(shù)中,一個(gè)矩陣A的列秩是A的線性獨(dú)立的縱列的極大數(shù),通常表示為r(A),rk(A)或rank A。 在線性代數(shù)中,一個(gè)矩陣A的列秩是A的線性獨(dú)立的縱列的極大數(shù)目。類似地,行秩是A
英語(yǔ)單詞rank表示秩。
對(duì)于一個(gè)n階的n*n矩陣A來(lái)說(shuō),如果其行列式|A|=0,則說(shuō)明矩陣的秩小于n,即非滿秩矩陣而如果|A|≠0,無(wú)論是大于還是小于0,都說(shuō)明矩陣的秩就等于n。實(shí)際上行列式|A|=0,就說(shuō)明矩陣A在經(jīng)過(guò)若干次初等變換之后存在元素全部為0的行,所以其秩R(A)
運(yùn)算結(jié)果中的ans是answer(結(jié)果、答案)的縮寫。
矩陣的秩與行列式的關(guān)系: 1、行列式為零意味著方陣不滿秩; 2、矩陣中非0子式的最高階數(shù)就是矩陣的秩; 3、超過(guò)矩陣的秩的任意階方陣行列式必為0。 矩陣A的k階子式:即在m×n矩陣A中,任取k行k列( k≤m,k≤n),位于這些行列交叉處的k2個(gè)元素,不
二、用matlab求矩陣的乘積
行列式的值與其轉(zhuǎn)置的行列式的值相等。此題等于A的轉(zhuǎn)置的行列式的值乘以B的行列式的值,等于A的行列式得知乘以B的行列式得知,等于5乘以3,15
一般乘法:A*B
設(shè)A是n階矩陣,A*是A的伴隨矩陣,兩者的秩的關(guān)系如下: r(A*) = n, 若r(A)=n r(A*)=1, 若r(A)=n-1; r(A*)=0,若r(A)
A、B代表兩個(gè)矩陣。
一個(gè)方陣與其伴隨矩陣的秩的關(guān)系: 1、如果 A 滿秩,則 A* 滿秩; 2、如果 A 秩是 n-1,則 A* 秩為 1 ; 3、如果 A 秩 < n-1,則 A* 秩為 0 。(也就是 A* = 0 矩陣)
矩陣點(diǎn)乘:A.*B
gauss-jordan 法,就是用初等行變換,把增廣矩陣A|E,變換成E|B 其中B就是A的逆矩陣
即兩矩陣的對(duì)應(yīng)項(xiàng)相乘。
按線性代數(shù)上說(shuō),設(shè)A是n階矩陣,如果數(shù)λ和n維非零列向量x 使關(guān)系式 Ax=λx成立,那么,這樣的數(shù)λ稱為方陣A的特征值 求矩陣的秩應(yīng)將從第一列化成只有一個(gè)不為零的數(shù)字,若第二列也只有一個(gè),再畫階梯時(shí)為一階,這樣畫下去,直到某一行全為零.在這行以上的
三、用matlab求矩陣的逆矩陣
行列式是一個(gè)數(shù)值,沒(méi)有秩 只有矩陣才有秩。 矩陣的秩求法: 1、使用初等行變換,或列變換,化成階梯形,數(shù)一下非零行的行數(shù)(或非零列的列數(shù)),即為秩 2、使用矩陣秩的定義,找到一個(gè)k階子式不為0,k+1階子式為0,則秩等于k
命令:inv(A)或A^-1
把第一行的-2,-3倍加到第二、三行,得 1 2 3 0 -1 -5 0 -5 -7,此矩陣對(duì)應(yīng)的行列式的值=7-25=-18≠0, ∴它的秩=3。 矩陣的秩 定理:矩陣的行秩,列秩,秩都相等。 定理:初等變換不改變矩陣的秩。 定理:如果A可逆,則r(AB)=r(B),r(BA)=r(B)。
inv是英語(yǔ)單詞inverse(逆向)的縮寫。
三乘四哪里還是行列式? 行列式一定是方陣 如果是矩陣計(jì)算秩 就使用初等行變換 最后得到行階梯型 數(shù)出非零行數(shù)即可
一、用matlab求行列式的值
對(duì)秩和化簡(jiǎn)結(jié)果沒(méi)有影響。 行列式是對(duì)方陣才有的,所以沒(méi)有階梯矩陣的說(shuō)法,而是化為上或下三角矩陣來(lái)求
命令:det(A)
你好!答案是2^(n-r),可以利用特征值如下圖計(jì)算。經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)團(tuán)隊(duì)幫你解答,請(qǐng)及時(shí)采納。謝謝!
det是英文單詞determinant(行列式)的縮寫。
相似矩陣,還可以通過(guò)行列式因子相同 或者不變因子相同,來(lái)判斷。 另外,本題還可利用相似矩陣,各自含有線性無(wú)關(guān)的特征向量個(gè)數(shù)也應(yīng)相同,來(lái)判斷。 選項(xiàng)A,只有1個(gè)線性無(wú)關(guān)特征向量,與題中矩陣相似。
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矩陣的秩與行列式的關(guān)系
矩陣的秩與行列式的關(guān)系:
1、行列式為零意味著方陣不滿秩;
2、矩陣中非0子式的最高階數(shù)就是矩陣的秩;
3、超過(guò)矩陣的秩的任意階方陣行列式必為0。
矩陣A的k階子式:即在m×n矩陣A中,任取k行k列( k≤m,k≤n),位于這些行列交叉處的k2個(gè)元素,不改變它們?cè)贏中所處的位置次序而得的k階行列式。先在矩陣中的m行中任選k行,得到組合;再在矩陣中的n列任選k列,得到組合。將二者相乘,便是矩陣A的k階子式計(jì)算公式。
現(xiàn)在我們就可以定義矩陣的秩:設(shè)在m×n矩陣A中有不為零的r階子式D,且所有r+1階子式(如果存在的話)均為零,那么D稱為矩陣A的最高階非零子式,階數(shù)r稱為矩陣A的秩,記作R(A)。特別地規(guī)定了零矩陣的秩等于0。
舉個(gè)例子,我們先假定一個(gè)3階矩陣S,由定義可得S不可能再有大于三階的子陣,那么我們知道S的三階子陣只有一個(gè)|S|,若計(jì)算出|S|≠0,那么S的秩就為3,記做R(S)=3;若是|S|=0,
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1、矩陣中的任意一個(gè)r階子式不為0,且任意的r+1階子式為0,則階數(shù)r就叫作該矩陣的秩。就是對(duì)一個(gè)矩陣,存在某個(gè)r階行列式,值不為0,這個(gè)r階行列式就是對(duì)一個(gè)矩陣你畫r條橫線,r條豎線,這個(gè)橫豎線交叉的元素構(gòu)成了一個(gè)新的數(shù)表,這個(gè)數(shù)表的行列式就叫作這個(gè)矩陣的r階子式。
2、如果我們把矩陣進(jìn)行初等行變換,將矩陣變換為一個(gè)行階梯形矩陣后,那么行階梯形矩陣的非0行就是這個(gè)矩陣的秩。這是通過(guò)運(yùn)算的角度來(lái)給出的矩陣的秩的定義,對(duì)矩陣進(jìn)行初等行變換后得到的行階梯形矩陣的非0行的個(gè)數(shù)。
3、從線性方程組的角度來(lái)給出的,我們可以把秩理解為一種約束,因?yàn)榉匠涛覀兙涂梢岳斫鉃榧s束,當(dāng)我們把矩陣看成齊次線e799bee5baa6e79fa5e98193e4b893e5b19e31333431343566性方程組的系數(shù)的時(shí)候,矩陣的秩就是這個(gè)方程組里真正存在的方程的個(gè)數(shù)。
4、秩就是向量組中獨(dú)立的向量的個(gè)數(shù),其實(shí)和上述方程組的角度是差不多的。
參考資料來(lái)源:百度百科-行列式
參考資料來(lái)源:百度百科-矩陣的秩
1.求一個(gè)隨機(jī)矩陣的行列式的值,秩,逆和特征根及
可以用初等行變換化三角陣,然后主對(duì)角線元素相乘,即可得到行列式
建立一個(gè)5*5的隨機(jī)矩陣A,并求其的行列式的值,秩,跡,轉(zhuǎn)置及逆陣
行列式的值與其轉(zhuǎn)置的行列式的值相等。此題等于A的轉(zhuǎn)置的行列式的值乘以B的行列式的值,等于A的行列式得知乘以B的行列式得知,等于5乘以3,15
線性代數(shù),矩陣A*A的逆矩陣,與矩陣A在秩,行列式的值,特征值等方面的有什么關(guān)系?
設(shè)A是n階矩陣,A*是A的伴隨矩陣,兩者的秩的關(guān)系如下: r(A*) = n, 若r(A)=n r(A*)=1, 若r(A)=n-1; r(A*)=0,若r(A)
逆矩陣怎么求?
1、伴隨矩陣法
如果矩陣A可逆,則
的余因子矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣。
(|A|≠0,|A|為該矩陣對(duì)應(yīng)的行列式的值)
A的伴隨矩陣為
其中Aij=(-1)i+jMij稱為aij的代數(shù)余子式。
2、初等行變換法
在行階梯矩陣的基礎(chǔ)上,即非零行的第一個(gè)非零單元為1,且這些非零單元所在的列其它元素都是0。綜上,行最簡(jiǎn)型矩陣是行階梯形矩陣的特殊形式。
一般來(lái)說(shuō),一個(gè)矩陣經(jīng)過(guò)初等行變換后就變成了另一個(gè)矩陣,當(dāng)矩陣A經(jīng)過(guò)初等行變換變成矩陣B時(shí),一般寫作 可以證明:任意一個(gè)矩陣經(jīng)過(guò)一系列初等行變換總能變成行階梯型矩陣。
方法是一般從左到右,一列一列處理先把第一個(gè)比較簡(jiǎn)單的(或小)的非零數(shù)交換到左上角(其實(shí)最后變換也行)。
用這個(gè)數(shù)把第一列其余的數(shù)消成零處理完第一列后,第一行與第一列就不用管,再用同樣的方法處理第二列(不含第一行的數(shù))。
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性質(zhì)定理:
1、可逆矩陣一定是方陣。
2、如果矩陣A是可逆的,其逆矩陣是唯一的。
3、A的逆矩陣的逆矩陣還是A。記作(A-1)-1=A。
4、可逆矩陣A的轉(zhuǎn)置矩陣AT也可逆,并且(AT)-1=(A-1)T (轉(zhuǎn)置的逆等于逆的轉(zhuǎn)置)
5、若矩陣A可逆,則矩陣A滿足消去律。即AB=O(或BA=O),則B=O,AB=AC(或BA=CA),則B=C。
6、兩個(gè)可逆矩陣的乘積依然可逆。
參考資e68a847a686964616f31333431346436料來(lái)源:百度百科-逆矩陣
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