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二阶矩阵的逆矩阵口诀是什么?

2025-08-08 00:57:05

问题描述:

二阶矩阵的逆矩阵口诀是什么?,真的熬不住了,求给个答案!

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2025-08-08 00:57:05

二阶矩阵的逆矩阵口诀是什么?】在学习线性代数的过程中,二阶矩阵的逆矩阵是一个常见的知识点。对于二阶矩阵(即2×2的矩阵),求其逆矩阵有一个简便的口诀,可以帮助我们快速计算,而无需每次都进行复杂的行列式运算和伴随矩阵的求解。

一、二阶矩阵的逆矩阵公式

设一个二阶矩阵为:

$$

A = \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix}

$$

则该矩阵的逆矩阵 $ A^{-1} $ 的公式为:

$$

A^{-1} = \frac{1}{ad - bc} \begin{bmatrix} d & -b \\ -c & a \end{bmatrix}

$$

其中,$ ad - bc $ 是矩阵的行列式(记作 $ \det(A) $)。只有当行列式不为零时,矩阵才有逆矩阵。

二、逆矩阵口诀

为了方便记忆,我们可以使用以下口诀来帮助快速写出逆矩阵:

> “交换对角线,变号中间项,除以行列式”

具体来说:

- 交换对角线元素:把原来的 $ a $ 和 $ d $ 交换位置;

- 变号中间项:把原来的 $ b $ 和 $ c $ 变成负数;

- 除以行列式:整个矩阵要除以原矩阵的行列式 $ ad - bc $。

三、总结与表格对比

原始矩阵 逆矩阵公式 口诀解释
$ \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix} $ $ \frac{1}{ad - bc} \begin{bmatrix} d & -b \\ -c & a \end{bmatrix} $ 交换对角线,变号中间项,除以行列式

四、示例说明

例如,给定矩阵:

$$

A = \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix}

$$

计算其逆矩阵:

1. 行列式:$ 1 \times 4 - 2 \times 3 = 4 - 6 = -2 $

2. 交换对角线:变为 $ \begin{bmatrix} 4 & -2 \\ -3 & 1 \end{bmatrix} $

3. 除以行列式:$ \frac{1}{-2} \times \begin{bmatrix} 4 & -2 \\ -3 & 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -2 & 1 \\ 1.5 & -0.5 \end{bmatrix} $

所以,$ A^{-1} = \begin{bmatrix} -2 & 1 \\ 1.5 & -0.5 \end{bmatrix} $

通过这个口诀,可以更快地掌握二阶矩阵逆矩阵的计算方法,提高解题效率。希望这篇内容对你有所帮助!

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