2001年3月
第1期吉林建筑工程学院学报JounlalofJilinArcllitecturalandCivilEn百neeriIlg111stituteNo:1Mar.2001文章编号:1009—0185(2001)01一0059.04・
高次伴随矩形的求法及其特征根
林玎刘伟
(吉林建筑工程学院基础部,长春130021)
摘要:由数域F上任意咒阶矩阵A可得一个伴随矩阵A(或记为(A)),我们称A为A的一次
伴随,对A来讲又有伴矩阵A,称为A的二次伴随.一般地,一个以阶矩阵A有任意优次伴随,
为了书写方便,我们把A的铆次伴随记为A(m’(相应地麓记为A(2’).对于二次以上(包括二
次)的伴随矩阵,我们统称为高次伴随矩阵.本文给出求高次伴随矩阵及其特征根的公式.
关键词:高次伴随矩阵;高次伴随矩阵公式;特征根
中图分类号:O172文献标识码:A
l计算高次伴随矩阵的公式
因为,当,2>2时,若ranl出≤咒一1,则A(2)=0,因此对于,2(>2)阶降秩矩阵,故不必讨论高次伴随矩阵.下面我们就满秩矩阵建立计算高次伴随的公式.首先。下面的结论是已知的:
(1)五=detA・A一1;
(2)五(2):(detA)‘n一2).A(一I)‘
(3)(A1A2…A。)=A4。一l…A2A1;
(4)(cA厂=c一一lA(c是任意数)
(5)(A-1)=(detA)q・A.其中A及Ai(i=1,2…,m)都是咒阶矩阵.
现在我们证明下面的公式:
定理1
公式给出:设A是一个7z(>2)阶矩阵,且mkA=咒,则A的m次伴随矩阵由下面的
A(m)=((1etA)D(m).A(一1)”(1)
其中D(优):鱼L二土Z二L£二_皑.
证明
归纳假设m=足时结论成立,即:当m:1时,五(1):(detA)丑二≯.A(一1):(detA).A—l所以优=1时结论成立.
收稿日期:2000—1l一06作者简介:林玎(1960~)女,长春市人,副教授
60吉林建筑工程学院学报2001年3月A(女):(detA)D(^).A(一1r,其中D(愚):立坠二』羔二上上型.
那么,优=忌+1时,
五(女+1)=(A(女)厂=((detA)D(女).A(一1)。厂
=(detA)D(^)・(n一1).(A(一1)。厂
:(detA)D(女)(n一1).(de以)‘一1)‘.A(一1)川
D(愚)(竹一1)+(一1)‘:垃=j笠』型.(咒一1)+出:(detA)D(女)(n—1)+(一1)。.A(一1)¨,
一(丝二!)!:!±(二!)!二!:丝二(二!)!二!J_(二!)!丝
咒咒
一(丝二121:!±(二121±f二121二!(丝二丝2:垃二咝兰剑:D(愚‘1)咒
咒
即A(^+1):(de认)D(女+1).A(一1)“1
结论对优=尼+1时成立,因而,对于任意的自然数研,公式(1)成立.证毕.2特征根的求法
引理若咒阶矩阵A是上(下)三角形矩阵,则A也是咒阶上(下)三角形矩阵,并且A之对角线上元素为A之对角线除去对应位置上元素后余下的咒一1个元素之积.
现在我们证明两个重要定理.
定理2设A是一个,2阶矩阵,Al,A2,…,A。为A之咒个特征根,则A之伴随矩阵A的竹个特征根为:
天产ⅡAi
j=1(江l,2,…咒)(2)
j≠i
证明因为任意衍阶矩阵与一匕三角形矩阵相似。所以。存在满秩矩阵P使
A1
A2
P一1AP==B
0
由“1”中“(3)”.
豆=(P一1AP厂=孩(P一1)-=预(;)一1因此,A与豆相似,从而有相同的特征根,又由引理
第l期林玎,刘伟:高次伴随矩形的求法及其特征根6l
B=
0
于是~B的特征根为
~九|l(i=1,2,…咒)
。Ⅱ鬻
即A’的咒个特征根.证毕.‘
在定理2中我们看到,如果A是一个满秩矩阵,那么,A的特征根Ai(i寻1,2,…咒)都不为零.从而(2)式便可写为
n・
天i=Ai一1ⅡA,(i=1,2,…扎)(3)
J=1
定理3设A是一个咒阶满秩矩阵,Al,A2,…,A。为A之咒个特征根,则A之优次伴随矩阵A(”)的咒个特征根为
五i(m)=A,1)“・Ⅱ妒‘m’(汪1,2,…咒)(4)
J=l
熟中当优:1时,天i(1)氆(-1)1.直Ai血型掣黾一,立小/km、,|三|皑
姬D明
滓1~J=l
故结论成立
归纳假设m=是时,(4)成立,即
其中D(忌):垃_卫』业天i(‘)=Ai(一1)’・ⅡAjD(功(扣l,2,…行)
J=l'
当m||忌+l时
一A㈣Ⅲ兰一撒愚墨颡一・ⅡAj础’]。Ⅱ潜。Ⅱ瓣J=1
=W_1)‘・ⅡA尸‘6’]...[~一l(_1)‘・ⅡAj础)]
J=lJ=l
・h+l(_1)‘・ⅡA,砌)]...[A。(.1)6・ⅡA尸㈤]
62吉林建筑工程学哦学报
————————————————————————————————————————————————————一2001年3月
Al(-1)‘…~一l㈠)‘-+l(-1)‘…A。(.1)‘(立Aj础’)州
.j=1
(Ai(一1)4)/L。Ⅱ一0∥.(立Aj础)∽1’))
,=1
=Ai(_1)“1.竹妒㈤(州)+(-1)‘(i=1,2,…咒)
而D(足)(,z一1)十(一1)‘=王丝二二j立兰专掣.(咒一1)+(一1)tJ=1
:(丝二121:!±(二121二!:丝±(二121±(二121:丝
一(丝二121:!±(二!生
=D(志+1)
于是证明了研=志+l时,(4)成立,从而定理得证
参考文献
[1]张远达.线性代数原理.上海教育出版社.1980
T1leWaytOCOmputeHi
andItsLatentROOts
LIN
(脘加以行跏f矿缸疵唧f懈,埘赫A砌娩钇r口z口磁嘞zDing,LIUWei
E堙i行8删略hs蹴诎?,饧口,神甜雄,130021)
c。uldgetanadjointmatrix五,(or(A厂),ac∞rdingtoaraJldomthenthmatrixfieldF,whichwecalledittheonceconcomitanceforA,thereisanadjointmatriX羞for
iscalledthetwice∞ncomitanceforA.Inthegeneral,therearerandommtimes
forthenthmatrixA,forwdtingconvenience,wewritemtimescOncomitance
Aas趸“’,(ie茇as趸引.)wecalledthemhigherdegreeadj。intform。rethantwotimes
t~叼times).Thispaperintroducedthewayshowtocomputehigherdegreeadjointandthefonnulaofitslatentroots.
degreeadjointmatrix;fomlulaofhigherdegreeadjointmatrix;latentr∞ts
Abstract:weA,onA,whichcOncomltancefor(includingmatrixKeywords:higher
高次伴随矩形的求法及其特征根作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期):林玎, 刘伟吉林建筑工程学院基础部,长春,130021吉林建筑工程学院学报JOURNAL OF JILIN ARCHITECTURAL AND CIVIL ENGINEERING INSTITUTE2001(1)
参考文献(1条)
1. 张远达 线性代数原理 1980
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jljzgcxyxb200101014.aspx
2001年3月
第1期吉林建筑工程学院学报JounlalofJilinArcllitecturalandCivilEn百neeriIlg111stituteNo:1Mar.2001文章编号:1009—0185(2001)01一0059.04・
高次伴随矩形的求法及其特征根
林玎刘伟
(吉林建筑工程学院基础部,长春130021)
摘要:由数域F上任意咒阶矩阵A可得一个伴随矩阵A(或记为(A)),我们称A为A的一次
伴随,对A来讲又有伴矩阵A,称为A的二次伴随.一般地,一个以阶矩阵A有任意优次伴随,
为了书写方便,我们把A的铆次伴随记为A(m’(相应地麓记为A(2’).对于二次以上(包括二
次)的伴随矩阵,我们统称为高次伴随矩阵.本文给出求高次伴随矩阵及其特征根的公式.
关键词:高次伴随矩阵;高次伴随矩阵公式;特征根
中图分类号:O172文献标识码:A
l计算高次伴随矩阵的公式
因为,当,2>2时,若ranl出≤咒一1,则A(2)=0,因此对于,2(>2)阶降秩矩阵,故不必讨论高次伴随矩阵.下面我们就满秩矩阵建立计算高次伴随的公式.首先。下面的结论是已知的:
(1)五=detA・A一1;
(2)五(2):(detA)‘n一2).A(一I)‘
(3)(A1A2…A。)=A4。一l…A2A1;
(4)(cA厂=c一一lA(c是任意数)
(5)(A-1)=(detA)q・A.其中A及Ai(i=1,2…,m)都是咒阶矩阵.
现在我们证明下面的公式:
定理1
公式给出:设A是一个7z(>2)阶矩阵,且mkA=咒,则A的m次伴随矩阵由下面的
A(m)=((1etA)D(m).A(一1)”(1)
其中D(优):鱼L二土Z二L£二_皑.
证明
归纳假设m=足时结论成立,即:当m:1时,五(1):(detA)丑二≯.A(一1):(detA).A—l所以优=1时结论成立.
收稿日期:2000—1l一06作者简介:林玎(1960~)女,长春市人,副教授
60吉林建筑工程学院学报2001年3月A(女):(detA)D(^).A(一1r,其中D(愚):立坠二』羔二上上型.
那么,优=忌+1时,
五(女+1)=(A(女)厂=((detA)D(女).A(一1)。厂
=(detA)D(^)・(n一1).(A(一1)。厂
:(detA)D(女)(n一1).(de以)‘一1)‘.A(一1)川
D(愚)(竹一1)+(一1)‘:垃=j笠』型.(咒一1)+出:(detA)D(女)(n—1)+(一1)。.A(一1)¨,
一(丝二!)!:!±(二!)!二!:丝二(二!)!二!J_(二!)!丝
咒咒
一(丝二121:!±(二121±f二121二!(丝二丝2:垃二咝兰剑:D(愚‘1)咒
咒
即A(^+1):(de认)D(女+1).A(一1)“1
结论对优=尼+1时成立,因而,对于任意的自然数研,公式(1)成立.证毕.2特征根的求法
引理若咒阶矩阵A是上(下)三角形矩阵,则A也是咒阶上(下)三角形矩阵,并且A之对角线上元素为A之对角线除去对应位置上元素后余下的咒一1个元素之积.
现在我们证明两个重要定理.
定理2设A是一个,2阶矩阵,Al,A2,…,A。为A之咒个特征根,则A之伴随矩阵A的竹个特征根为:
天产ⅡAi
j=1(江l,2,…咒)(2)
j≠i
证明因为任意衍阶矩阵与一匕三角形矩阵相似。所以。存在满秩矩阵P使
A1
A2
P一1AP==B
0
由“1”中“(3)”.
豆=(P一1AP厂=孩(P一1)-=预(;)一1因此,A与豆相似,从而有相同的特征根,又由引理
第l期林玎,刘伟:高次伴随矩形的求法及其特征根6l
B=
0
于是~B的特征根为
~九|l(i=1,2,…咒)
。Ⅱ鬻
即A’的咒个特征根.证毕.‘
在定理2中我们看到,如果A是一个满秩矩阵,那么,A的特征根Ai(i寻1,2,…咒)都不为零.从而(2)式便可写为
n・
天i=Ai一1ⅡA,(i=1,2,…扎)(3)
J=1
定理3设A是一个咒阶满秩矩阵,Al,A2,…,A。为A之咒个特征根,则A之优次伴随矩阵A(”)的咒个特征根为
五i(m)=A,1)“・Ⅱ妒‘m’(汪1,2,…咒)(4)
J=l
熟中当优:1时,天i(1)氆(-1)1.直Ai血型掣黾一,立小/km、,|三|皑
姬D明
滓1~J=l
故结论成立
归纳假设m=是时,(4)成立,即
其中D(忌):垃_卫』业天i(‘)=Ai(一1)’・ⅡAjD(功(扣l,2,…行)
J=l'
当m||忌+l时
一A㈣Ⅲ兰一撒愚墨颡一・ⅡAj础’]。Ⅱ潜。Ⅱ瓣J=1
=W_1)‘・ⅡA尸‘6’]...[~一l(_1)‘・ⅡAj础)]
J=lJ=l
・h+l(_1)‘・ⅡA,砌)]...[A。(.1)6・ⅡA尸㈤]
62吉林建筑工程学哦学报
————————————————————————————————————————————————————一2001年3月
Al(-1)‘…~一l㈠)‘-+l(-1)‘…A。(.1)‘(立Aj础’)州
.j=1
(Ai(一1)4)/L。Ⅱ一0∥.(立Aj础)∽1’))
,=1
=Ai(_1)“1.竹妒㈤(州)+(-1)‘(i=1,2,…咒)
而D(足)(,z一1)十(一1)‘=王丝二二j立兰专掣.(咒一1)+(一1)tJ=1
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一(丝二121:!±(二!生
=D(志+1)
于是证明了研=志+l时,(4)成立,从而定理得证
参考文献
[1]张远达.线性代数原理.上海教育出版社.1980
T1leWaytOCOmputeHi
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LIN
(脘加以行跏f矿缸疵唧f懈,埘赫A砌娩钇r口z口磁嘞zDing,LIUWei
E堙i行8删略hs蹴诎?,饧口,神甜雄,130021)
c。uldgetanadjointmatrix五,(or(A厂),ac∞rdingtoaraJldomthenthmatrixfieldF,whichwecalledittheonceconcomitanceforA,thereisanadjointmatriX羞for
iscalledthetwice∞ncomitanceforA.Inthegeneral,therearerandommtimes
forthenthmatrixA,forwdtingconvenience,wewritemtimescOncomitance
Aas趸“’,(ie茇as趸引.)wecalledthemhigherdegreeadj。intform。rethantwotimes
t~叼times).Thispaperintroducedthewayshowtocomputehigherdegreeadjointandthefonnulaofitslatentroots.
degreeadjointmatrix;fomlulaofhigherdegreeadjointmatrix;latentr∞ts
Abstract:weA,onA,whichcOncomltancefor(includingmatrixKeywords:higher
高次伴随矩形的求法及其特征根作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期):林玎, 刘伟吉林建筑工程学院基础部,长春,130021吉林建筑工程学院学报JOURNAL OF JILIN ARCHITECTURAL AND CIVIL ENGINEERING INSTITUTE2001(1)
参考文献(1条)
1. 张远达 线性代数原理 1980
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jljzgcxyxb200101014.aspx