记:\(Z_m=\{0,1,2,...,m-1\}\)
定义:设\(A\)是定义在集合\(Z_m\)上的\(n\)阶方阵,若存在一个定义在\(Z_m\)上的方阵\(B\),使得\(A*B=B*A=E(mod\ \ p)\)
则称\(A\)模\(p\)可逆,\(B\)为A的模\(p\)逆矩阵,记为
\(B=A^{-1}(mod\ \ p)\)定义在集合\(Z_m\)上的\(n\)阶方阵\(A\)模\(p\)可逆的充要条件是:\(p\)和\(det(A)\)无公共素因子,即\(p\)与\(det(A)\)互素。\(gcd(p,det(A))==1\)
\(det(A)\):矩阵\(A\)对应行列式的的值
\[A=\left[\begin{matrix}a_{11} & a_{12} \\ a_{13} & a_{14} \\ \end{matrix} \right] \]
对应的行列式是
\[|A|=\left|\begin{matrix}a_{11} & a_{12} \\ a_{13} & a_{14} \\ \end{matrix} \right| \]
问题:
如何计算\(A^{-1}(mod\ \ 26)?\)
\(A^{-1}=\frac{1}{|A|*A^*}\ \ \ \ \ \ (A^*为A的伴随矩阵)\)
- 设\(B=kA^*\)为\(A\)在模\(26\)情况下的逆,其中\(k\)为待定系数
\(BA=k*|A|*E\)
\(BA=E(mod\ \ \ 26)<-->k*|A|=1(mod\ \ \ 26)<-->k=|A|^{-1}(mod\ \ \ 26)\)
习题:
在\(Z_{26}\)上,矩阵$$M=\left[\begin{matrix}4 & 5 \
5 & 19 \
\end{matrix}
\right] $$有模\(26\)的乘法逆元吗?如果有,找到它。\(|M|=4*19-5*5=51\)
伴随矩阵:\[M^*=\left[\begin{matrix}19 & -5 \\ -5 & 4 \\ \end{matrix} \right] \]\(M^{-1}(mod\ \ \ 26)=(|M|^{-1}(mod\ \ \ 26)*M^*)(mod\ \ \ 26)<-->M^{-1}=25*M^*(mod\ \ \ 26)=\)
\[\left[\begin{matrix}19*25\%26 & -5*25\%26+26 \\ -5*25\%26+26 & 4*25\%26 \\ \end{matrix} \right] =\left[\begin{matrix}7 & 5\\ 5 & 22 \\ \end{matrix} \right]\]