8. Sistemes matricials

Amb matrius treballem de manera semblant que amb números: 

Exemples:

   A más X igual B espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio flecha doble derecha espacio espacio X igual B menos A
X más A igual B por C espacio espacio espacio flecha doble derecha espacio X igual B por C menos A
A menos X igual B espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio flecha doble derecha espacio menos X igual B menos A espacio espacio flecha doble derecha espacio X igual menos B más A espacio espacio espacio

fixeu-vos que -B s'btindrà canviant de signe tots els element de B

I per exemple, 5A és la matriu que s'obté de multiplicar tots els elements per 5

En aquest exemples per aïllar la matriu X simplement fem: 

X más 5 A igual B espacio espacio espacio flecha doble derecha espacio X igual B menos 5 A

3 X más B igual C espacio espacio flecha doble derecha espacio espacio 3 X igual C menos B espacio espacio espacio flecha doble derecha espacio espacio espacio X igual 1 tercio paréntesis izquierdo C menos B paréntesis derecho 

Cas   envoltorio caja negrita A negrita por negrita X negrita igual negrita B fin envoltorio   o    envoltorio caja negrita X negrita por negrita A negrita igual negrita B fin envoltorio     

Aquest cas és el més interessant i s'ha de tenir cura com es resol. Ho tractem amb detall. 

Fixeu-vos que en matrius no tenim l'operació quocient de matrius. No podem fer A/B

Farem un exemple per explicar dues maneres diferents de fer-ho. 

Exemple      

     envoltorio caja D o n a d e s itálica espacio l e s itálica espacio m a t r i u s
itálica espacio itálica espacio itálica espacio A itálica igual abrir paréntesis tabla fila itálica 2 celda itálica menos itálica 1 fin celda fila itálica 1 itálica 3 fin tabla cerrar paréntesis itálica espacio itálica espacio itálica espacio itálica espacio itálica espacio itálica espacio itálica espacio B itálica igual abrir paréntesis tabla fila celda itálica menos itálica 4 fin celda celda itálica 8 itálica espacio fin celda fila itálica 5 itálica 4 fin tabla tabla fila itálica 3 fila celda itálica menos itálica 2 fin celda fin tabla cerrar paréntesis

itálica espacio itálica espacio itálica espacio T r o b e u itálica espacio l a itálica espacio m a t r i u itálica espacio X itálica espacio t a l itálica espacio q u e itálica espacio A itálica por X itálica igual B itálica espacio itálica espacio itálica espacio fin envoltorio

Mètode 1: Plantejant el sistema.

Primer de tot hem de pensar de quin ordre ha de ser la matriu X que busquem:

   A és 2x2,  B és 2x3  →   X és 2x3 

                                                2 files per tal que es pugui multiplicar per A que té 2 columnes

                                                3 columnes ja que ha de donar una matriu de 3 columnes

   Per tant, la matriu X serà de la forma: 

                            X igual abrir paréntesis tabla fila a c e fila b d f fin tabla cerrar paréntesis 

   El sistema que es planteja és:   

   abrir paréntesis tabla fila 2 celda menos 1 fin celda fila 1 3 fin tabla cerrar paréntesis por abrir paréntesis tabla fila a c e fila b d f fin tabla cerrar paréntesis igual abrir paréntesis tabla fila celda menos 4 fin celda celda 8 espacio fin celda fila 5 4 fin tabla tabla fila 3 fila celda menos 2 fin celda fin tabla cerrar paréntesis

   Multiplicant tenim:

   abrir paréntesis tabla fila celda 2 a menos b espacio fin celda celda 2 c menos d espacio fin celda celda 2 e menos f fin celda fila celda a más 3 b fin celda celda c más 3 d fin celda celda e más 3 f fin celda fin tabla cerrar paréntesis igual abrir paréntesis tabla fila celda menos 4 fin celda 8 3 fila 5 4 celda menos 2 fin celda fin tabla cerrar paréntesis

  Igualem element a element i plantegem 3 sistemes d'equacions.

  abrir tabla atributos alineación columna right fin atributos fila celda 2 a menos b igual menos 4 fin celda fila celda a más 3 b igual 5 fin celda fin tabla cerrar llaves    

   abrir tabla atributos alineación columna right fin atributos fila celda 2 c menos d igual 8 fin celda fila celda c más 3 d igual 4 fin celda fin tabla cerrar llaves  

   abrir tabla atributos alineación columna right fin atributos fila celda 2 e menos f igual 3 fin celda fila celda e más 3 f igual menos 2 fin celda fin tabla cerrar llaves

   Resolent aquests sistemes trobem que 

    a=-1    c=4   e=1      

    b=2     d=0   f=-1

    Per tant: 

                      X igual abrir paréntesis tabla fila celda negrita menos negrita 1 fin celda negrita 4 negrita 1 fila negrita 2 negrita 0 celda negrita menos negrita 1 fin celda fin tabla cerrar paréntesis

· Métode 2: Amb la inversa de la matriu A (Si la matriu A és invertible

  Primer de tot fixeu-vos en la diferència de tenir   bold italic A negrita por bold italic X negrita igual bold italic B   o    bold italic X negrita por bold italic A negrita igual bold italic B 

  bold italic A negrita por bold italic X negrita igual bold italic B 

          En aquest cas multipliquem per l'esquerra (això és important!) tota l'equació per la inversa de A:

           A-1·A·X = A-1·

            Com que  A-1·A= I  (matriu identitat):

           X = A-1·B          

  bold italic X negrita por bold italic A negrita igual bold italic B

          En aquest cas multipliquem per la dreta tota l'equació per la inversa de A

          XA·A-1= B·A-1

          Com que  A·A-1= I  (matriu identitat):

          X = B·A-1

En el cas de l'exemple volem la matriu  tal que A·X=B 

Per tant:

    espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio A por X igual B espacio
A elevado a menos 1 fin elevado por A por X igual A elevado a menos 1 fin elevado por B espacio espacio espacio espacio flecha doble derecha X igual A elevado a menos 1 fin elevado por B 

    Ara necessitem A-1 (l'hem calculat en Matriu inversa)

                          A elevado a menos 1 fin elevado igual fracción 1 entre 7 abrir paréntesis tabla fila 3 1 fila celda menos 1 espacio fin celda 2 fin tabla cerrar paréntesis

    Per tant: 

    X igual A elevado a menos 1 fin elevado por B igual fracción 1 entre 7 abrir paréntesis tabla fila 3 1 fila celda menos 1 espacio fin celda 2 fin tabla cerrar paréntesis por abrir paréntesis tabla fila celda menos 4 fin celda 8 3 fila 5 4 celda menos 2 fin celda fin tabla cerrar paréntesis igual fracción 1 entre 7 abrir paréntesis tabla fila celda menos 7 espacio fin celda celda 28 espacio fin celda 7 fila 14 0 celda menos 7 fin celda fin tabla cerrar paréntesis igual abrir paréntesis tabla fila celda negrita menos negrita 1 fin celda negrita 4 negrita 1 fila negrita 2 negrita 0 celda negrita menos negrita 1 fin celda fin tabla cerrar paréntesis    

Observació: Si la matriu A no té inversa obligatòriament ho hem de fer plantejant un sistema d'equacions.