线性代数:如何由AB=E 推出 BA=AB?

最近在二刷线性代数,在看逆矩阵定义的时候发现了这个问题。于是决定写一写,给出一种证明方式。

一、由逆矩阵的定义出发

这是我在mooc-山东大学-线性代数(秦静老师)第一章第十讲的ppt上截取的定义。 看到这个定义我就在想:

如果A和B是n阶方阵,那么AB=E(E为n阶单位阵)这一条件能不能说明B是A的逆矩阵,A是可逆的呢?或者说,AB=E能不能推导出AB=BA呢

于是我去网上搜索,发现答案是肯定的。但好多证明貌似有些循环论证的味道,在证明AB=BA时用到了A是可逆矩阵的条件以及以A为可逆矩阵为基础的结论,问题是:现在AB=E不能充分说明A就是可逆矩阵!

二、伴随矩阵

在不能用A为可逆矩阵这一条件,我想到了一种严密的证明方法。

需要给出两个简单的前提条件:

如果A是n阶方针,是A的伴随矩阵,那么有:

可以看出,,伴随矩阵的性质非常好,无论是左乘A还是由乘A都能得到一个数量矩阵!

三、同阶方阵的有趣结论

这一结论是可以证明的,但过程比较复杂。涉及矩阵具体的展开,矩阵的构造,矩阵的初等变换。所以我不写了。

四、推理过程

如果n阶方阵A和n方矩阵B相等,则它们同时左乘一个同样的n阶方阵,得到的n阶方阵显然相等。

如果,由于AB和E均为n阶方阵,故它们同时左乘n阶方阵有:

由于任何n阶方阵右乘n阶单位阵等于它本身,且

所以有:

那么,两边同时倍乘,得到:

这边可能会遇到的疑问,但这是不可能的。由于A和B都是n阶方阵,有如下结论:

显而易见:

所以,如果矩阵A和B都是n阶方阵,仅仅AB=E这一条件就能说明矩阵A是可逆的!

相关推荐
啵啵鱼爱吃小猫咪15 小时前
机械臂能量分析
线性代数·机器学习·概率论
Physicist in Geophy.17 小时前
一维波动方程(从变分法角度)
线性代数·算法·机器学习
AI科技星18 小时前
从ZUFT光速螺旋运动求导推出自然常数e
服务器·人工智能·线性代数·算法·矩阵
_OP_CHEN19 小时前
【算法基础篇】(五十八)线性代数之高斯消元法从原理到实战:手撕模板 + 洛谷真题全解
线性代数·算法·蓝桥杯·c/c++·线性方程组·acm/icpc·高斯消元法
Σίσυφος19001 天前
PCL 法向量估计-PCA邻域点(经典 kNN 协方差)的协方差矩阵
人工智能·线性代数·矩阵
_OP_CHEN2 天前
【算法基础篇】(五十七)线性代数之矩阵乘法从入门到实战:手撕模板 + 真题详解
线性代数·算法·矩阵·蓝桥杯·c/c++·矩阵乘法·acm/icpc
芷栀夏2 天前
CANN ops-math:从矩阵运算到数值计算的全维度硬件适配与效率提升实践
人工智能·神经网络·线性代数·矩阵·cann
种时光的人2 天前
CANN仓库核心解读:catlass夯实AIGC大模型矩阵计算的算力基石
线性代数·矩阵·aigc
Zfox_2 天前
CANN Catlass 算子模板库深度解析:高性能矩阵乘(GEMM)原理、融合优化与模板化开发实践
线性代数·矩阵
lbb 小魔仙3 天前
面向 NPU 的高性能矩阵乘法:CANN ops-nn 算子库架构与优化技术
线性代数·矩阵·架构