MIT線性代數 4 矩陣A的LU分解

2021-08-21 08:23:12 字數 1630 閱讀 8317

乘以逆矩陣得到單位陣需要反著乘。

第二行是第一行兩邊同時轉置的結果,得到的結論是a轉置的逆是a的逆的轉置。

l是lower也就是下三角矩陣,u是upper也就是上三角矩陣。

先是由e初等矩陣消元從a變化到u。

l與e是什麼關係呢?答案是互為逆矩陣。

2.2a=ldu

有時候我們也可以把主元單獨分離出來,得到d。

2.3l的求解

求逆的順序要反過來,則l是這些逆的積。

為什麼要用下面lu的形式而不用上面的呢?

上面可以看出,兩個消元矩陣 e21(行 2 減去 2 倍行 1)和 e32(行 3 減去 5 倍的新行 2)相乘得新的右側消元矩陣,那麼,從右側結果顯示,元素 10 是我們不喜歡的(但它確實是運算結果),e21(行 2 減去 2 倍行 1)和e32(行 3 減去 5 倍的新行 2)這種順序,行 1(元素 10)怎麼就影響到了行 3 呢?這是因為,第一步中有 2 倍行 1 從行 2 中減去了,然後在第二步中又乘 5 倍從行 3 中減去,因此總共在行 3中加上了 10 倍行 1。因此,這種形式不是我們喜歡的,但逆的乘積則不是這樣的。

然而l形式的矩陣則就是消元矩陣的所以乘數,2與5並不會發生衝突。只要把消元矩陣的所有乘數寫出來就能得到l。

結論:a=lu,如果不存在行互換,消元乘數可以直接寫入l中。即只要步驟正確,可以在得到lu 過程中把a 拋開。例如,當你完成a 第二行的消元時,為了得到lu,你只需要記住u 中新的第二行是什麼,同時消元所用的乘數也需要記住,至於a 是什麼不需要管。

當矩陣主元為0時,就要進行行互換使得主元不為0,下面是3*3的置換矩陣群:

共有6個,4*4矩陣的置換矩陣群共有24個。計算公式:n*(n-1)*....*1。

共有特點:

1)置換矩陣兩兩相乘結果仍然在該群中

2)取其逆,也在該群中

3)個別置換矩陣的逆矩陣就是其置換矩陣本身(比如上面的前 4 個,其轉置等於本身)

結論:置換矩陣的逆等於其轉置

線性代數導論4 A的LU分解

第三課時 a的lu分解 一 a la分解 消元的目的,只是為了更好正確的認識矩陣的概念,a lu是最基礎的矩陣分解。l是下三角矩陣,u是上三角矩陣。a通過消元最終得到u,l即a與u之間的聯絡。先看a矩陣通過初等矩陣消元得到u 這裡要求的是a lu,l和消元矩陣e是什麼聯絡呢?l與e互為逆矩陣。消元矩...

線性代數導論4 A的LU分解

第三課時 a的lu分解 一 a la分解 消元的目的,只是為了更好正確的認識矩陣的概念,a lu是最基礎的矩陣分解。l是下三角矩陣,u是上三角矩陣。a通過消元最終得到u,l即a與u之間的聯絡。先看a矩陣通過初等矩陣消元得到u 這裡要求的是a lu,l和消元矩陣e是什麼聯絡呢?l與e互為逆矩陣。消元矩...

線性代數 粗略筆記 MIT

線性代數粗略筆記 國內的線性代數教得很死板呀,有條件的同學還是盡量聽聽老外的課吧 第一講線性方程組 2x y 0 3x 4y 0 第一種視角 row picture 第二種視角 column picture 列向量視角是線性代數的核心,該視角將線性方程組看做列向量的線性組合,巧妙地將代數視角變成了幾...