第5节 矩阵分块法

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一、概念

横平竖直分块

二、计算

  1. A,B为同型矩阵,分块方法相同
  2. Am×LBL×nA_{m\times L}B_{L\times n} 分块要符合要求:As×tBt×rA_{s\times t}B_{t\times r}
  3. 分块矩阵的转置(先整体转置,再内部每个小矩阵转置)
A=(A11A1rAs1Asr)A = \begin{pmatrix} A_{11} & \cdots & A_{1r} \\ \vdots & \ddots & \vdots \\ A_{s1} & \cdots & A_{sr} \end{pmatrix}
AT=(A11TAs1TA1rTAsrT)A^T = \begin{pmatrix} A_{11}^T & \cdots & A_{s1}^T \\ \vdots & \ddots & \vdots \\ A_{1r}^T & \cdots & A_{sr}^T \end{pmatrix}
  1. 分块对角矩阵:A为n阶矩阵,A的分块阵只在对角线上有非0子块,其余子块都为0阵,且对角线上的子块都是方阵。 A=A1A2...As|A|=|A_1||A_2|...|A_s| Ai0=>A0(条件),所以有逆矩阵若|A_i|\neq 0=>|A|\neq 0(条件),所以有逆矩阵
A1=(A1100As1)A^{-1} = \begin{pmatrix} A_{1}^{-1} & \cdots & 0 \\ \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & \cdots & A_{s}^{-1} \end{pmatrix}

副对角线分块阵的逆

A1=(0As1A110)A^{-1} = \begin{pmatrix} 0 & \cdots & A_s^{-1} \\ \vdots & \ddots & \vdots \\ A_1^{-1} & \cdots & 0 \end{pmatrix}

例题 A,求A1有A,求A^{-1} 可由AA1=E得到可由AA^{-1}=E得到

A=(B0DC)A = \begin{pmatrix} B & 0 \\ D & C \end{pmatrix}

可得:

A1=(B10C1DB1C1)A^{-1} = \begin{pmatrix} B^{-1} & 0 \\ -C^{-1}DB^{-1} & C^{-1} \end{pmatrix}

左乘同行,右乘同列