Ако за квадратну матрицу A постоји матрица A−1, таква да је A⋅A−1=A−1⋅A=E, где је E јединична матрица (на главној дијагонали има јединичне елементе а остало су нуле), онда се A−1 назива инверзна матрица матрице A.
Матрица која има инверзну матрицу назива се регуларна, иначе је сингуларна.
Матрица A=[aij]n×n има инверзну матрицу A−1, и то јединствену, ако и само ако је detA=∣A∣=0. При томе је
где је Aij кофактор елемената aij матрице A((A∗)⊤=[Aij]n×n).
Ако су A и B регуларне матрице истог реда, њихов производ AB је регуларна матрица и важи:
(AB)−1=B−1A−1.
Ако је A регуларна матрица, онда је
(A−1)−1=A,detA−1=detA1.
Укратко
Инверзна матрица квадратне матрице A је матрица A−1 за коју важи A⋅A−1=A−1⋅A=E, где је E јединична матрица. Она постоји ако и само ако је detA=0 (матрица је регуларна) и тада је јединствена, а матрица са detA=0 је сингуларна и нема инверзну. Рачуна се по формули A−1=detA1A∗. Адјунгована матрица A∗ настаје кад сваки елемент заменимо његовим кофактором Aij, па добијену матрицу транспонујемо. За ред 2 то даје [acbd]−1=ad−bc1[d−c−ba].
Систем AX=B тада има решење X=A−1B. Важи (AB)−1=B−1A−1, обрнутим редом, и detA−1=detA1. Најчешћа грешка је заборављено транспоновање, зато резултат проверите множењем A⋅A−1.
Мењајтеелементематрице
det A
3
Површина паралелограма
3
det A⁻¹
0,33
Матрица A=[acbd] пресликава јединични квадрат у паралелограм над колонама (a,c) и (b,d), чија је површина ∣detA∣. Смањите d на 0,5: тада је detA=2⋅0,5−1⋅1=0, паралелограм се спљошти у дуж, пресликавање не може да се поништи и инверзна матрица не постоји. Матрица из примера (c=5, d=3) даје узак паралелограм површине 1.
Примеризживота
У рачунарској графици инверзна матрица поништава трансформацију, на пример кад програм рачуна коју тачку сцене је корисник кликнуо. Историјска Хилова шифра шифрује поруку множењем матрицом, а дешифрује множењем њеном инверзном матрицом.
Шифрована порука
Марко и Ана шифрују поруке упрошћеном Хиловом шифром. Слова замењују редним бројевима у азбуци (А = 1, Б = 2, …, Ш = 30), пишу их по два у колону и множе матрицом A=[2513]. Ана је добила колоне [3490] и [50134]. Коју реч је Марко послао?
Решење
detA=2⋅3−1⋅5=1=0, па инверзна матрица постоји.
Кофактори су A11=3, A12=−5, A21=−1 и A22=2. После транспоновања: A−1=11[3−5−12].
Провера: A⋅A−1=[6−515−15−2+2−5+6]=E.
A−1[3490]=[102−90−170+180]=[1210], а то су слова К и И.
A−1[50134]=[150−134−250+268]=[1618], а то су слова Н и О.
Одговор:Марко је послао реч „кино“.
Задатак за вежбу
Ана одговара на исти начин, али са матрицом B=[3423], и шаље колону [1723]. Шта је одговорила?
Прикажи решење
detB=9−8=1 и B−1=[3−4−23], па је B−1[1723]=[51−46−68+69]=[51]: то су слова Д и А, па је одговор „да“.
Уз вашу дозволу бројимо посете и меримо ефекат огласа. Без ње, сајт ради исто, а ми не шаљемо ништа
Google-у ни друштвеним мрежама. Детаљи су у политици приватности.