Invers matrise av orden 2

Invers matrise av orden 2

Skjermbilde 2019 08 13 Klokken 20.00.25

En invers matrise er den lineære transformasjonen av en matrise ved å multiplisere den inverse av determinanten til matrisen med den transponerte adjoint matrisen.

Med andre ord, en invers matrise er multiplikasjonen av inversen til determinanten med den transponerte adjoint matrisen.

Anbefalte artikler: determinant av en matrise, kvadratisk matrise, hoveddiagonal og operasjoner med matriser.

Gitt en hvilken som helst matrise X slik at

Skjermbilde 2019 08 13 Klokken 19.30.11
Kvadratisk matrise av orden 2.

Invers matriseformel for en matrise av orden 2

Da vil den inverse matrisen til X være

Skjermbilde 2019 08 13 A Les 19.31.12
Invers matriseformel for en kvadratisk matrise av orden 2.

Ved å bruke denne formelen får vi den inverse matrisen til en kvadratisk matrise av orden 2.

Formelen ovenfor kan også uttrykkes med determinanten til matrisen.

Invers matriseformel av en matrise av orden 2

Skjermbilde 2019 08 13 A Les 19.32.12
Invers matriseformel for en kvadratisk matrise av orden 2.

De to parallelle linjene rundt X i nevneren indikerer at det er determinanten for matrisen X.

Når en kvadratisk matrise har en invers matrise, sier vi at det er en regulær matrise.

Krav

For å finne den inverse matrisen til en matrise av orden n må vi oppfylle følgende krav:

  • Matrisen må være en kvadratisk matrise.

Antall rader (n) må være det samme som antall kolonner (m). Det vil si at rekkefølgen til matrisen må være n gitt at n = m.

Skjermbilde 2019 08 13 A Les 19.33.16
Kvadratisk matrise av orden n.
  • Determinanten må ikke være null (0).

Determinanten for matrisen må være ikke-null (0) siden den deltar i formelen som en nevner. Hvis nevneren var en null (0) ville vi hatt en ubestemthet.

Hvis nevneren (ad – bc) = 0, det vil si at determinanten til matrise X er lik null (0), så har matrise X ingen invers matrise.

Eiendom

En kvadratisk matrise X av orden n vil ha en invers matrise X av orden n, X -1 , slik at den tilfredsstiller at

Skjermbilde 2019 08 13 A Les 19.34.10
Invers matriseegenskap.

Rekkefølgen på elementene i multiplikasjonen er ikke relevant, det vil si at multiplikasjonen av enhver kvadratisk matrise med dens inverse matrise alltid vil resultere i identitetsmatrisen av samme rekkefølge.

I dette tilfellet er rekkefølgen til matrise X 2. Så vi kan omskrive den forrige egenskapen som:

Skjermbilde 2019 08 13 A Les 19.34.42
Invers matriseegenskap.

Praktisk eksempel

Finn den inverse matrisen til matrisen V.

Skjermbilde 2019 08 13 A Les 19.35.27
Eksempel på invers matrise av orden 2.

For å løse dette eksemplet kan vi bruke formelen eller først beregne determinanten og deretter erstatte den.

Formel

Skjermbilde 2019 08 13 A Les 19.35.52
Anvendelse av den inverse matriseformelen på matrise V.

Formel med determinant

Vi beregner først determinanten til matrisen V og erstatter den deretter med formelen.

Skjermbilde 2019 08 13 A Les 19.36.14
Determinant for matrise V.

Da får vi at determinanten til matrisen V er forskjellig fra null (0), og vi kan si at matrisen V har en invers matrise.

Skjermbilde 2019 08 13 A Les 19.36.52
Invers matrise av matrise V med determinanten til V.

Vi får det samme resultatet ved å bruke formelen eller først beregne determinanten og deretter erstatte den.

Rekkefølgen til den inverse matrisen er den samme som rekkefølgen til den opprinnelige matrisen. I dette tilfellet vil vi ha samme antall rader n og kolonner m både i matrisen V og V -1 .

Matriseinndeling

  • Firkantet matrise
  • Vedlagt matrise
  • Antisymmetrisk matrise