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结论:要计算四阶矩阵的逆矩阵,可以采用初等行变换的方法。首先,将原矩阵与一个四阶单位矩阵合并形成增广矩阵,然后通过一系列的初等行变换,逐步将矩阵A化为单位矩阵I,同时,单位矩阵的右侧部分就成为了A的逆矩阵A^-1。这个过程可以用矩阵B来辅助,B的右半部分会随着A的改变而化为A^-1。
以下是具体的步骤:
1. 将四阶矩阵A和单位矩阵I并置,组成一个2n阶的扩展矩阵B。
2. 对B进行初等行变换,确保A部分变为单位矩阵I,同时B的右半部分保持不变。
3. 当A化为I时,右半部分的矩阵就是A的逆矩阵A^-1。
初等变换法的原理是,矩阵A可逆的条件是它与单位矩阵I行等价,即存在初等矩阵使得A经行变换后等于I。这个过程同时将单位矩阵转化为A^-1,表明了两者之间的等价性。
另一种方法是利用伴随矩阵。如果矩阵A可逆,其伴随矩阵与A的逆矩阵有特定关系,即A的逆等于其伴随矩阵的逆除以行列式的值。不过,这通常在理论探讨或高级计算中使用。
总之,求四阶逆矩阵的关键在于通过初等行变换将矩阵A转化为单位矩阵,而这个过程中的右半部分就是所需的逆矩阵。