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3 廣義逆矩陣

3. 廣義逆矩陣

3.1 定義

  • 廣義逆
    Am×n,Xm×n,若X滿足moore-penrose條件

    1. AXA=A
    2. XAX=X
    3. (AX)H=AX
    4. (XA)H=XA
      中的一部分,稱X是A的廣義逆矩陣, 簡稱廣義逆
  • 偽逆A+

    • 如果X滿足上述所有moore-penrose條件,則稱X是A的偽逆,或加號逆(M-P逆),記為A+, 若A可逆,則A1=A+
    • An×nCA+ 存在且唯一。
    • 性質
      1. AA+A=A
      2. A+AA+=A+
      3. (AA+)H=AA+
      4. (A+A)H=A+A
  • 偽逆的運算
    An×nC,則

    1. 偽逆的偽逆是自己,(A+)+=A
    2. 共軛轉置的偽逆=偽逆的共軛轉置,(AH)+=
      (A+)H
    3. 轉置的偽逆=偽逆的轉置,(AT)+=(A+)T
    4. (AHA)+=A+(AH)+(AAH)+=(AH)+A+
    5. 一般的偽逆不能去括號,(AB)+B+A+
    6. 一般地,A乘A的偽逆不等於單位陣,A+AAA+I
    7. 偽逆的秩=本身的秩,r(A+)=r(A)
    8. A+=(AHA)+AH=AH(AAH)+
    9. 偽逆的像空間=共軛轉置的像空間R(A+)=R(AH)
    10. 偽逆的核空間=共軛轉置的核空間N(A+)=N(AH)
      這裡寫圖片描述
  • A的{n}逆
    滿足第n個moore-pensore條件的廣義逆叫做A的{n}逆,記作A(n), n=1,2,3,4,如:

    1. 滿足第1個mp條件為A的{1}逆,可寫作A(1),常記作A
      ,也叫A的減號逆
    2. 滿足第2,3個mp條件的為A的{2,3}逆,可寫作A(2,3)
      以上均是A的廣義逆

3.2 偽逆A+的求法

  • 滿秩分解求A+
    對於Arm×n, r > 0, A有滿秩分解 A=Fm×rGr×n(列滿秩×行滿秩),則
    A+=GH(GGH)1(FHF)1FH=GH(

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