11. Matriu inversa

Calculem la inversa de la matriu

                            bold italic A negreta igual obre parèntesis taula fila negreta 2 cel·la negreta menys negreta 1 fi cel·la fila negreta 1 negreta 3 fi taula tanca parèntesis

Ho fem de 3 maneres diferents.

(Per matrius 3x3 seria similar però quedarà una mica més llarg d'operacions)

                                            

- Utilitzant el determinant i els adjunts de la transposada.

  Calcular la inversa de  A igual obre parèntesis taula fila 2 cel·la menys 1 fi cel·la fila 1 3 fi taula tanca parèntesis 

   Calculem el determinant  obre barra vertical A tanca barra vertical igual 2 per 3 menys 1 per parèntesi esquerre menys 1 parèntesi dret igual 6 més 1 igual 7

   Considerem la transposada de la matriu A:     A elevat a t igual obre parèntesis taula fila 2 1 fila cel·la menys 1 fi cel·la 3 fi taula tanca parèntesis

         i la matriu d'adjunts de  A elevat a t :      

                                                            obre parèntesis taula fila 3 cel·la menys parèntesi esquerre menys 1 parèntesi dret fi cel·la fila cel·la menys 1 fi cel·la 2 fi taula tanca parèntesis 

  Per tant:  

        A elevat a menys 1 fi elevat igual fracció 1 entre 7 obre parèntesis taula fila 3 1 fila cel·la menys 1 fi cel·la 2 fi taula tanca parèntesis

                       

· Plantejant un sistema d'equacions:

    Calcular la inversa de  A igual obre parèntesis taula fila 2 cel·la menys 1 fi cel·la fila 1 3 fi taula tanca parèntesis

    Volem una matriu X tal que A per X igual I

    És a dir:

                 obre parèntesis taula fila 2 cel·la menys 1 fi cel·la fila 1 3 fi taula tanca parèntesis per obre parèntesis taula fila a b fila c d fi taula tanca parèntesis igual obre parèntesis taula fila 1 0 fila 0 1 fi taula tanca parèntesis

                 obre parèntesis taula fila cel·la 2 a menys c fi cel·la cel·la 2 b menys d fi cel·la fila cel·la a més 3 c fi cel·la cel·la b més 3 d fi cel·la fi taula tanca parèntesis igual obre parèntesis taula fila 1 0 fila 0 1 fi taula tanca parèntesis espai espai espai espai espai

obre taula atributs alineació columna right fin atributs fila cel·la 2 a menys c igual 1 fi cel·la fila cel·la a més 3 c igual 0 fi cel·la fi taula tanca claus espai espai espai espai fletxa doble dreta espai espai obre taula atributs alineació columna right fin atributs fila cel·la 6 a menys 3 c igual 3 fi cel·la fila cel·la a més 3 c igual 0 fi cel·la fi taula tanca claus espai espai espai fletxa doble dreta espai espai 7 a igual 3 espai espai espai fletxa doble dreta espai a igual fracció 3 entre 7
espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai 3 c igual menys a igual menys fracció 3 entre 7 espai espai fletxa doble dreta espai espai c igual menys fracció numerador 3 entre denominador 3 per 7 fi fracció igual menys fracció 1 entre 7

                    obre parèntesis taula fila cel·la 2 a menys c fi cel·la cel·la 2 b menys d fi cel·la fila cel·la a més 3 c fi cel·la cel·la b més 3 d fi cel·la fi taula tanca parèntesis igual obre parèntesis taula fila 1 0 fila 0 1 fi taula tanca parèntesis espai espai espai espai espai

obre taula atributs alineació columna right fin atributs fila cel·la 2 b menys d igual 0 fi cel·la fila cel·la b més 3 d igual 1 fi cel·la fi taula tanca claus espai espai espai espai fletxa doble dreta espai espai obre taula atributs alineació columna right fin atributs fila cel·la 6 b menys 3 d igual 0 fi cel·la fila cel·la b més 3 d igual 1 fi cel·la fi taula tanca claus espai espai espai fletxa doble dreta espai espai 7 b igual 1 espai espai espai fletxa doble dreta espai b igual fracció 1 entre 7
espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai 3 d igual 1 menys b igual 1 menys fracció 1 entre 7 espai igual fracció 6 entre 7 espai fletxa doble dreta espai espai d igual fracció numerador 6 entre denominador 3 per 7 fi fracció igual fracció 2 entre 7

                    Per tant: 

                    A elevat a menys 1 fi elevat igual fracció 1 entre 7 obre parèntesis taula fila 3 1 fila cel·la menys 1 fi cel·la 2 fi taula tanca parèntesis

                                   

· Pel mètode de Gauss-Jordan

    Calcular la inversa de  A igual obre parèntesis taula fila 2 cel·la menys 1 fi cel·la fila 1 3 fi taula tanca parèntesis

  De fet és el mateix que hem fet a dalt però ho expressem en forma matricial. 

  Es tracta de plantejar la matriu ampliada formada per la matriu i la matriu identitat. És a dir:

   obre parèntesis taula fila cel·la taula fila 2 cel·la menys 1 fi cel·la fila 1 3 fi taula fi cel·la cel·la envoltori per l'esquerra espai taula fila 1 0 fila 0 1 fi taula fi envoltori fi cel·la fi taula tanca parèntesis 

   Hem de fer transformacions elementals fins que en la part esquerra ens quedi la matriu identitat: obre parèntesis taula fila 1 0 fila 0 1 fi taula tanca parèntesis 

   obre parèntesis taula fila cel·la taula fila 2 cel·la menys 1 fi cel·la fila 1 3 fi taula fi cel·la cel·la envoltori per l'esquerra espai taula fila 1 0 fila 0 1 fi taula fi envoltori fi cel·la fi taula tanca parèntesis espai espai fletxa dreta espai espai obre parèntesis taula fila cel·la taula fila 2 cel·la menys 1 fi cel·la fila 0 cel·la menys 7 fi cel·la fi taula fi cel·la cel·la envoltori per l'esquerra espai taula fila 1 0 fila 1 cel·la menys 2 fi cel·la fi taula fi envoltori fi cel·la fi taula tanca parèntesis espai espai fletxa dreta espai espai obre parèntesis taula fila cel·la taula fila cel·la menys 14 fi cel·la 0 fila 0 cel·la menys 7 fi cel·la fi taula fi cel·la cel·la envoltori per l'esquerra espai taula fila cel·la menys 6 fi cel·la cel·la menys 2 fi cel·la fila 1 cel·la menys 2 fi cel·la fi taula fi envoltori fi cel·la fi taula tanca parèntesis espai espai fletxa dreta espai espai obre parèntesis taula fila cel·la taula fila 1 0 fila 0 1 fi taula fi cel·la cel·la envoltori per l'esquerra espai taula fila cel·la 3 dividit per 7 fi cel·la cel·la 1 dividit per 7 fi cel·la fila cel·la menys 1 dividit per 7 fi cel·la cel·la 2 dividit per 7 fi cel·la fi taula fi envoltori fi cel·la fi taula tanca parèntesis

    Per tant:      

     A elevat a menys 1 fi elevat igual fracció 1 entre 7 obre parèntesis taula fila 3 1 fila cel·la menys 1 fi cel·la 2 fi taula tanca parèntesis