n階方陣中可逆矩陣和不可逆矩陣哪個多?

時間 2021-05-11 22:22:07

1樓:鄧文濤

其實這個問題我粗淺的理解可以這麼想,比如先考慮n=1,不可逆就是0,n=2,不可逆等價於行列式等於0,這樣想會不會簡單一些…

2樓:

大概給乙個想法。

如果乙個n*n的矩陣行列式等於0。那麼我們把右下角的元素作為乙個變數,那麼其它的元素隨意給出,這個變數至多只有乙個解。所以矩陣不可逆的維數應該是小於n*n-1的。

3樓:yuyu

補充一下 Yuhang Liu 的回答, 假設考慮的是的實矩陣,那麼

基數:可逆矩陣和不可逆矩陣的基數都是連續基數,這容易看出。

測度:矩陣不可逆當且僅當行列式,因此不可逆矩陣是乙個非零多項式的零點集,而從到的非零多項式的零點集測度為零,這可以用歸納法證明。細節請見:http://

www1.uwindsor.ca/math/sites/uwindsor.ca.math/files/05-03.pdf

。因此在中,不可逆矩陣集合的測度為零。

拓撲:由於函式是連續的,因此是閉的,因此不可逆矩陣集合是中的閉集,我們還可以說它是無處稠密的。要證明這一點,只要說明可逆矩陣集合在中是稠密的,對於每個矩陣,考慮矩陣,就是的特徵多項式,它只有有限多個零點,因此對於每個0" eeimg="1"/>,存在使得可逆,於是是可逆矩陣序列的極限,這就說明可逆矩陣集合在中是稠密的。

4樓:王元龍

不嚴格地說,「奇異」二字本身就暗示著此類矩陣很特殊,即相對少唄。

這種問題我一般都這樣不嚴格地考慮:假設乙個n階矩陣A的除了之外的所有元素都固定。那麼考慮從負無窮連續變化到正無窮的過程中,A的行列式也會相應變化,什麼時候行列式變成0了?

注意行列式是個關於的1次多項式,有1個根。也就是說,從負無窮變到正無窮這無限多個取值中,只有1個取值能夠讓A是奇異陣,剩下無窮多個取值都會導致A非奇異。所以非奇異陣要遠多於奇異陣。

5樓:Yuhang Liu

從集合的勢的角度來說,一樣多。

從拓撲的角度說,可逆矩陣全體是n^2維線性空間中的稠密開集,不可逆矩陣全體則是無處稠密的閉集,所以前者「更大」。

從測度論的角度說,不可逆矩陣全體是n^2維Lebesgue測度下的零測集,所以也更小。

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