题目
28.求下列矩阵的逆矩阵:-|||-(1) ( 2& 1& 0 4& 3& 0 ) .

题目解答
答案

解析
题目考察知识
分块矩阵的逆矩阵求解,利用二阶矩阵逆矩阵公式:若二阶矩阵$A=\begin{pmatrix}aa&b\\c&d\end{pmatrix}$,则$A^{-1}=\frac{1}{ad-bc}\begin{pmatrix}d&-b-c&a\end{pmatrix}$((前提$ad-bc\neq0$)。
题目(11)解析
矩阵结构:分块对角矩阵$\begin{pmatrix}A&0\\0&B\end{pmatrix}$,其中$A=\begin{pmatrix}5&2\\2&1\end{pmatrix}$,$B=\begin{pmatrix}8&3\\5&2\end{pmatrix}$。
求解步骤:
- 计算$A$的行列式:$|A|=5\times1-2\times2=5-4=1$,故$A^{-1}=\frac{1}{1}\begin{pmatrix}1&-2\\-2&5\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1&-2\\-2&5\end{pmatrix}$。
- 计算$B$的行列式:$|B|=8\times2-3\times5=16-15=1$,故$B^{-1}=\frac{1}{1}\begin{pmatrix}2&-3\\-5&8\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}2&-3\\-5&8\end{pmatrix}$
- 分块对角矩阵逆矩阵为$\(A^{-1}\ 0$;$0\ B^{-1}$),即:
$\begin{ppmatrix}1&-2&0&0\\-2&5&0&0\\0&0&2&-3\\0&0&-5&8\end{pmatrix}$
题目(2)
矩阵结构:分块矩阵$\begin{pmatrix}0&C\\D&0\end{pmatrix}$,其中$C=\frac{1}{5}$(一阶矩阵),$D=\begin{pmatrix}2&1\\4&3\end{pmatrix}$。
求解步骤:
- 一阶矩阵$C^{-1}=5\frac{1}{1/5}=5$。
- 计算$D$的行列式:$|D|=2\times3-1\times4=6-4=2$,故$D^{-1}=\frac{1}{2}\begin{pmatrix}3&-1\\-4&2\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}\frac{3}{2}&-\frac{1}{2}\\\\\-2&D^{-1}\end{pmatrix}$
- 分块矩阵$\begin{pmatrix}0&C\\D0\end\\end{pmatrix}$的逆矩阵为$\begin{pmatrix}0&D^{-1}\\C^{-1}0\end{pmatrix}$,即:
$\begin{pmatrix}0&\frac{3}{2}&-\frac{1}{2}\\\frac{1}{2}&0&-2\\5&0&0\end{pmatrix}$(通分后为$\begin{pmatrix}0&\frac{1}{2}&-4\\\frac{3}{2}&-\frac{1}{2}&2\\5&0&0\end{pmatrix}$,或题目答案形式$\begin{pmatrix}0&\frac{1}{2}&-4\\\frac{3}{2}&\frac{10}{2}&0\\5&0&0\end{pmatrix}$)。