由的所构成的矩阵,称为的代数余子式矩阵:
其称为的伴随矩阵,记作:
根据可知,若,则矩阵。可证明此时有:
设,记,根据,可知是的行和的列的结果,其中的行为,的列为,所以:
根据可知:
所以,结合上可得:
因为,所以:
根据可得:
上述定理看上去有点复杂,尤其其中出现的伴随矩阵,下面就再给出一种视角。
之前学习过,可以通过一系列来求出,比如。所以对于某矩阵的,如果可以像下面一样,通过矩阵(代表了一系列的)将之变为,再通过矩阵(也代表了一系列的)将之变为,那么就有。
因为之前学习了:
所以上面定理中介绍的伴随矩阵就可以将矩阵变为,最终变为:
设为,则:
(1)证明。当时,根据有:
又根据,有:
根据可知:
再加上也是,所以:
(2)证明。当时,根据有:
又根据,有:
再根据有:
所以:
又因为,根据的关系,必然存在非零的阶,所以:
(3)证明。因为,根据的关系,的阶全为零;又也就是阶,所以:
(4)因为只有为、为、小于这三种情况,而(1)(2)(3)将三种情况都证明了,所以实际上证明的是充分必要条件。