那天晚自习对着草稿纸发呆,卡在3x3矩阵怎么求逆矩阵这件事上,笔尖在纸上来回划,演算了两遍,得到的结果和课本上给的例子对不上,心里乱糟糟的,旁边同学已经收拾本子准备走了。

一开始想当然,以为和二阶的路子差不多,直接套类似的公式,把矩阵里每一个数字单独拿出来颠倒一下再乘系数,写了半页之后才发现根本行不通,二阶那套简单写法挪到三阶这里完全不成立,算出来的伴随矩阵位置全是乱的,主对角线和旁边的元素混在一起,自己都分不清哪一块是余子式。

草稿纸上密密麻麻画着去掉一行一列之后剩下的小方块,算余子式的时候最容易走神,一会漏掉正负号,一会把行列的序号搞混,明明划掉的是第一行第二列,转头就拿了第二行第一列的数字去算,符号跟着就错掉,后面连带伴随矩阵全部跑偏,等到最后一步乘行列式的倒数,结果自然怎么核对都不对。就是这个正负交替的代数余子式,折腾好久才反应过来,不是随便加加减减,要看i加j的和是奇数还是偶数,可当时脑子已经昏沉沉的,记不住这个切换的节奏。

同桌凑过来扫了一眼,说还有初等行变换的办法,不用挨个算余子式。

听他说完,赶紧在草稿纸右边开辟一块地方,把原矩阵和单位矩阵拼在一起,写成增广的形式,一行一行做消元,目标是把左边这块化成单位矩阵,右边剩下的就是逆矩阵。这个步骤看着好像直观一点,但是做行变换的时候又出别的岔子,经常只改左边的数字,忘记同步改动右边单位矩阵对应的那一行,改完好几步之后才猛然察觉,左右两边的变换没有同步,整张增广矩阵直接废掉,只能撕掉这一页重新再来。

连着试了两次初等变换,好不容易把左边消得差不多,回头去算原矩阵的行列式,数字算出来等于零。

盯着那个零愣了很久,之前花了那么久算余子式、做行消元,压根没先去看行列式的值,白耗掉不少时间。行列式等于零的时候,这个矩阵本身就不存在逆矩阵,不管用代数余子式伴随矩阵法,还是用初等行变换,再怎么算都得不到想要的结果,之前所有的演算都变成无效的,一股无力感漫上来,手里的笔往桌面轻轻一放。

那时候还固执的觉得,一定是自己哪一步计算出错,反复重算了三遍行列式,加加减减,展开三条对角线,得到的依旧是零,才慢慢接受这个事实,不是方法记错了,是这个矩阵本身就没有逆。

晚自习的铃声早就响过,教室里剩下的人不多,台灯的光落在纸上,看着那些划掉的算式,一会纠结伴随矩阵元素摆放顺序,一会回想行变换的规则,两种办法来回切换,一会用这个,一会换那个,越算越混乱,到后面甚至分不清两种求法各自的适用细节,只记得两种路径都试过,一种是卡在符号和余子式,一种是最后发现矩阵奇异。

也没有立刻去找别的例题巩固,把草稿纸叠起来塞进书里,合上练习册,背上书包走出教室。路上还在回想刚才的演算,其实最开始要是先算行列式,就能省下后面一大段毫无意义的计算,只是当时满脑子都想着怎么去构造逆矩阵,根本没有想到先做这一步检查。

这件事只代表我当时那一次做题的状态,不同的矩阵,不同的计算习惯,碰到的卡点也不会一样。

回到宿舍之后,没有再翻开本子继续演算,靠在床边,脑子里还飘着那些数字和横线,只是不想再拿起笔去碰那些交错的行列。