Invers matrix af orden 2

Invers matrix af orden 2

Skærmbillede 2019 08 13 Klokken 20.00.25

En invers matrix er den lineære transformation af en matrix ved at gange den inverse af matricens determinant med den transponerede adjoint matrix.

Med andre ord er en invers matrix multiplikationen af ​​den inverse af determinanten med den transponerede adjoint matrix.

Anbefalede artikler: determinant af en matrix, kvadratisk matrix, hoveddiagonal og operationer med matricer.

Givet enhver matrix X sådan, at

Skærmbillede 2019 08 13 Klokken 19.30.11
Kvadratisk matrix af orden 2.

Invers matrixformel af en matrix af orden 2

Så vil den inverse matrix af X være

Skærmbillede 2019 08 13 A Les 19.31.12
Invers matrixformel for en kvadratisk matrix af orden 2.

Ved at bruge denne formel får vi den inverse matrix af en kvadratisk matrix af orden 2.

Ovenstående formel kan også udtrykkes med determinanten af ​​matrixen.

Invers matrixformel af en matrix af orden 2

Skærmbillede 2019 08 13 A Les 19.32.12
Invers matrixformel for en kvadratisk matrix af orden 2.

De to parallelle linjer omkring X i nævneren indikerer, at det er determinanten for matrixen X.

Når en kvadratisk matrix har en invers matrix, siger vi, at det er en regulær matrix.

Krav

For at finde den inverse matrix af en matrix af orden n skal vi opfylde følgende krav:

  • Matrixen skal være en kvadratisk matrix.

Antallet af rækker (n) skal være det samme som antallet af kolonner (m). Det vil sige, rækkefølgen af ​​matricen skal være n givet, at n = m.

Skærmbillede 2019 08 13 A Les 19.33.16
Kvadratisk matrix af orden n.
  • Determinanten skal være ikke-nul (0).

Matrixens determinant skal være ikke-nul (0), da den deltager i formlen som en nævner. Hvis nævneren var et nul (0), ville vi have en ubestemmelighed.

Hvis nævneren (ad – bc) = 0, dvs. determinanten af ​​matrix X er lig med nul (0), så har matrix X ingen invers matrix.

Ejendom

En kvadratisk matrix X af orden n vil have en invers matrix X af orden n, X -1 , således at den opfylder

Skærmbillede 2019 08 13 A Les 19.34.10
Invers matrix egenskab.

Rækkefølgen af ​​elementerne i multiplikationen er ikke relevant, det vil sige, at multiplikationen af ​​enhver kvadratisk matrix med dens inverse matrix altid vil resultere i identitetsmatrixen af ​​samme orden.

I dette tilfælde er rækkefølgen af ​​matrix X 2. Så vi kan omskrive den forrige egenskab som:

Skærmbillede 2019 08 13 A Les 19.34.42
Invers matrix egenskab.

Praktisk eksempel

Find den inverse matrix af matrix V.

Skærmbillede 2019 08 13 A Les 19.35.27
Eksempel på omvendt matrix af orden 2.

For at løse dette eksempel kan vi anvende formlen eller først beregne determinanten og derefter erstatte den.

Formel

Skærmbillede 2019 08 13 A Les 19.35.52
Anvendelse af den inverse matrixformel på matrix V.

Formel med determinant

Vi beregner først determinanten for matricen V og erstatter den derefter i formlen.

Skærmbillede 2019 08 13 A Les 19.36.14
Determinant af matrix V.

Derefter opnår vi, at determinanten af ​​matricen V er forskellig fra nul (0), og vi kan sige, at matricen V har en invers matrix.

Skærmbillede 2019 08 13 A Les 19.36.52
Invers matrix af matrix V med determinanten af ​​V.

Vi opnår det samme resultat ved at bruge formlen eller først beregne determinanten og derefter erstatte den.

Rækkefølgen af ​​den inverse matrix er den samme som rækkefølgen af ​​den oprindelige matrix. I dette tilfælde vil vi have det samme antal rækker n og kolonner m både i matrixen V og V -1 .

Matrix opdeling

  • Firkantet matrix
  • Vedhæftet matrix
  • Antisymmetrisk matrix