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矩阵方程的求解问题

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第 l 9卷第 2 期 

邯郸 职业技 术 学 院学报 

2O 06年 6月 

矩 阵方程 的求解 问题 

郑 丽 

0 60 ) 50 1  ( 邯郸 职业技术学院 基础部 , 河北 邯郸

要: 主要 考 察 了矩 阵方 程 的求 解 问题 , 出 了一般 矩 阵方 程 当 系数 矩 阵 满足 不 同条 件 时 的 两种  给

求解 方法 。  

关 键词 : 阵 ; 阵 的逆 ; 阵方 程  矩 矩 矩 中图分 类号 : 2 16 0 4 .  文献标 识 码 :   A 文章编 号 :0 9 4 2 2 o ) 2 0 9 3 10 —5 6 (0 6 0 —0 8 —0 

— 。..。.. ... ...L 。. ..。.  

矩阵是 线性 代数 中的最重 要 的 部分 。 贯 穿 于线 性 代 数 的始 终 , 以说 线 性 代 数 就 是 矩 阵 的 代 数 , 它 可   矩阵是 处理 高等 数学 很 多 问题 的有 力工具 。 阵方 程是 矩 阵运算 的一 部 分 , 矩 这里 我 们 主要 讨 论 如何 求 解  矩 阵方 程 的问题 。 握简 单 的矩 阵方 程 的求法 , 于求解 复 杂的 矩阵 方程 有很 大帮 助 。 掌 对   简 单 的矩阵 方程 有三 种基 本形 式 : = C,A= C,X = C。   X AB 如果 这 里 的 A、 是 可逆 方阵 ,  都 则求  解 时需要 找 出矩 阵的逆 , 注意左 乘 和右 乘 的区别 。 它们 的解 分别 为 : : A-C, =   1     ~, : A 1   -  ~。   例 如 , 方程 A = C, 求解 C 先考 察 A是 否可 逆 。 如果 A可逆 时 , 程 两 边 同 时左 乘 A 得 A A = 方 ~,       A—C, X = A 。 即 ~C 这里 要 注意 只能 左乘 不 能右乘 , 因为矩 阵 的乘 法不满 足交 换律 。 同样 , 于 方程  对

2   3   4  

5   l   3  

1●, ●●●●J  

=  

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3  

1  

2  

C, 只能右 乘 A 得 X A = C ~, ~, A ~ A 即  :  

看 下面解 矩 阵方 程例 题 :  

~。 而对 于方 程 A B : C, X 只能是 左乘 A 而 右乘 B一,   1  

得 A1 C B :A C -A B ~   B~, 即  : A 1 B   -C ~。  

例 r 23 r 5 I  ] I ]     2    

l  2   =l l :2  l L l - l       3 l     L 3  - j 4 3 4 3j    

…  

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收 稿 日期 : 0 6 2 7 2O —0 —1  作者简 介:郑丽(94 , , 17 一) 女 河北邱 县人 , 邯郸 职业技术学 院基 础部 讲师 。  

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例 4解矩阵方程  :

+E : 2   ,   + 其中  =

[ ,阶方 ÷ E 单阵 兰 是 位。  三  

解: 移项 , 矩 阵方程 化 为标 准形式 : A —E) = A 将 ( X  一E = ( —E) A +E) 由于 A —E可逆 , A ( , 两 

边 同时左 乘 ( —E) 得  A ~,

2  

:  

5  

E 一  

— E 

+ E  =  

+E =

一  

一  

注: 如果 按  : ( —E)   一E) 算 , 要先 求 ( 一 ~,   一( 计 需     再求  一E, 最后 相乘 , 算量 大且  计

1 ●●● ,J  

l  7 — 2 

[ 季  

易 出错 。 因此应 先尽 量 化简 矩阵 方程 , 计算 求解 。 再   当矩 阵方 程  : C, : C, X = C中 的 、 不 是方 阵或 者是不 可 逆 的方 阵时 , 面 的方 法就    AB   前

不能用 了。 这时, 我们需要用待定元素法来求解矩阵方程。 设未知矩阵  的元素为  , X = ( )然后  即   , 由所 给 的矩 阵方 程列 出  所 满足 的线 性 方程 组 , 过 解 线性 方 程 组求 出所

有 元 素  , 而 得 到所 求 矩  通 从

阵 X = ( )    。

例: 阵程 00 = 三 5矩方【  ] 【 】 解  一      

解 : 用元 素法 , 确定  的行 数 等于左 边 矩 阵的行 数 3  的列 数 等于 积矩 阵 的列数 2则 X是 3× 利 先 , ,  

2的矩 阵 。   设  =  

m  0 , ] 匕 E    

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且 I ] [

X - X  2  

2   l  y+ =

 

) ,一)l  ,1  

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第 l 卷第 2 9 期 

邯郸职业技术学院学报 

2O 年 6   O6 月

) ,  

=   解 得  =   =   =  

Y—   -5

4 — y  -2

y l  4 

一   一   一   一  

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例 6解 矩所  程  : 阵方

以 

=  

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= c, 中 A = 其

[3c ]    =   -, i 3 [ 1 o

 

 

设  =

[ ,-[ =参且 主 则3 ]     ] 1 [ ] [   ]  , 主

一     .

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IZ  -+4  l1' 『333l2-+=1I   xX 一 3zZ   4l2=2zl 17 3 : 4yy :l  ] x + y] =  ¨, z   -3 一2   2   -3 一  3   2   -   : 3

比 较第

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列 素{一l x 解 i: l  元 得  3+2 得 25一 I x3   4  , L=      9 x

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] , lll 任 实   其中X YZ 意 数。 ,, 是

总之 , 于矩 阵方 程 , 对 当系 数矩 阵 是 方 阵时 , 判 断是 否 可逆 。 先 如果 可 逆 , 可 以 利用 左 乘 或 右 乘逆  则

参考文献 :  

[] 1 赵树螈 . 代数 [ ]北 京 : 国人 民大学 出版社 , 9  线性 M. 中 17 9 [] 2 李君文 . 线性代数理论 与解题方法 [ ]长沙 : M. 湖南大学出版社 , O  22 0

[ 责任鳊校 : 尚慧文]  

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