要求一个矩阵 \( A \) 的伴随矩阵 \( A^* \),可以使用以下步骤:
计算代数余子式
对于 \( A \) 中的每一个元素 \( a_{ij} \)(其中 \( i, j = 1, 2, \ldots, n \)),计算其代数余子式 \( A_{ij} \)。
代数余子式 \( A_{ij} \) 是去掉 \( a_{ij} \) 所在的第 \( i \) 行和第 \( j \) 列后得到的 \( (n-1) \times (n-1) \) 阶行列式,再乘以 \( (-1)^{i+j} \)。
构造伴随矩阵
将计算得到的代数余子式按照原矩阵的排列顺序构成一个新的矩阵,即 \( A^* \)。
对于 \( n \) 阶矩阵,伴随矩阵 \( A^* \) 的第 \( i \) 行第 \( j \) 列元素是 \( A_{ji} \)(注意这里 \( i \) 和 \( j \) 是对称的,即 \( A_{ij} = A_{ji} \))。
示例
假设 \( A \) 是一个 \( 2 \times 2 \) 矩阵:
\[ A = \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix} \]
则 \( A \) 的伴随矩阵 \( A^* \) 为:
\[ A^* = \begin{pmatrix} d & -b \\ -c & a \end{pmatrix} \]
公式
更简洁地,可以使用公式:
\[ A^* = \frac{1}{|A|} \text{adj}(A) \]
其中 \( |A| \) 是矩阵 \( A \) 的行列式,而 \( \text{adj}(A) \) 是 \( A \) 的伴随矩阵。
注意
当矩阵 \( A \) 是 \( n \) 阶方阵且可逆时,有 \( A^{-1} = \frac{1}{|A|} A^* \)。
如果矩阵 \( A \) 不可逆(即行列式 \( |A| = 0 \)),则其伴随矩阵 \( A^* \) 也为零矩阵。
这些步骤和公式可以帮助你快速求出任何阶数的矩阵的伴随矩阵。