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就是溜溜的她

木虫 (小有名气)

[交流] 【求助】从AB=I怎么推导出BA=I,这里A、B和I都是同阶方阵,并且I是单位阵 已有22人参与

线性代数中逆矩阵的定义只需要AB=I和BA=I其中一个等式就行了吧?如果是这样,从AB=I怎么推导出BA=I呢?
不知道大家有没有理解我这个问题的意思,我这里再专门写清楚一点。我的意思是,假如你就是一个数学家,现在还没有逆矩阵的概念,你想创建逆矩阵的一个定义,摆在你面前的是
AB=I

BA=I
两个等式,但是你觉得这两个等式是一回事,用数学的语言来说就是它们是等价的,其中一个可以推出另一个,因此只需要拿一个等式作为逆矩阵的定义即可(但是我翻了一下我手头的两本线性代数书,它们都把两个等式都作为逆矩阵的定义,并没有只取其中一个,这就是我发本贴询问的原因,是不是只取一个就可以?同时我自己也还在寻求证明)。可是出于数学家严谨的习惯,你又不放心,觉得这两个等式的等价性需要证明一下,比如如果已知AB=I,怎么推导出BA=I?(这个证明了,已知BA=I,推导出AB=I显然就同理得出)只要证明了这两个等式等价,我们就只需要拿其中任一个等式作为逆矩阵的定义,而不是拿两个等式。明白了我的意思之后,各位就要注意了,现在你还根本没有逆矩阵的概念(因为你还没有给逆矩阵下定义,下定义是你推导完之后的事)就是说你在推导过程中根本不能利用逆矩阵的定义。


[ Last edited by 就是溜溜的她 on 2010-11-5 at 22:25 ]

证明见39楼和48楼

[ Last edited by 就是溜溜的她 on 2011-4-29 at 14:16 ]
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ykwang

金虫 (正式写手)


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
引用回帖:
Originally posted by Pchief at 2010-11-05 13:09:14:

故由(BA)B=B可知BA=I

这步的根据是什么?

其依据是由(BA)B=B可知BA是B的左单位阵,而同样可以证明单位阵不分左右,且是唯一的,所以BA=I。

修改说明:原来的“BA是A的左单位阵”,其中A打错了,应该是B。现已改为“BA是B的左单位阵”。

[ Last edited by ykwang on 2010-11-5 at 19:16 ]
Nothing_Is_Impossible!
9楼2010-11-05 14:15:44
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查看全部 59 个回答

小雨萌萌

铜虫 (文坛精英)

优秀版主



小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
只需要定义一个就可以。根据就是A 和其伴随矩阵的乘积等于A的行列式
2楼2010-11-04 17:52:38
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Pchief

铁杆木虫 (正式写手)

★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
cqsmath(金币+1):谢谢交流! 2010-11-04 21:29:49
首先,证明 B 的唯一性,就是说如果 AB=AC=I 则 B=C。

事实上,由 AB = I 两边取行列式可知 det A ≠ 0 。再由 AB = AC可得 A(B - C) =0,这就是说,B-C的每个列 x 是齐次线性方程组 Ax=0 的解。但由 det A ≠ 0,这个方程组只有零解,所以B-C的每个列都是零,从而 B=C。

其次,我们知道,如果 C= A^* / (det A),其中 A^* 是 A 的伴随矩阵,则有 AC = I。由刚才所证,我们有 B=C。但是这个 C = A^* / (det A) 也满足 CA = I,从而 BA = CA = I,证毕。
3楼2010-11-04 18:38:01
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Pchief

铁杆木虫 (正式写手)

★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
cqsmath(金币+1):谢谢交流! 2010-11-04 21:30:06
纯形式地讲从 AB = I 是 不能推出 BA = I 的,只是由于 A 跟 B 都是矩阵这一特定的条件才使得这种推导成为可能。
4楼2010-11-04 18:42:14
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