Как находить обратную матрицу

Как находить обратную матрицу

Изучим алгоритм нахождения обратной матрицы двумя основными методами: методом Гаусса и с помощью союзной матрицы.

Вам понадобится

- внимательность
- знание методики

Инструкция
1

Как находить обратную матрицу

Пусть дана матрица А некоторого размера.
Обратной матрицей матрицы А будет являться матрица B, при умножении которой на исходную матрицу А будет получаться единичная матрица Е. Обратная матрица может быть найдена только для квадратной матрицы, определитель которой не равен нулю. Матрица B вычисляется следующим образом:
1. Начиная с самого первого элемента, идём по строчке слева направо, для каждого элемента мысленно вычёркиваем строку и столбец, в которые он входит, вычисляем определитель оставшейся матрицы (значение минора) и записываем его в новую матрицу. НО! Если из исходной матрицы текущий элемент мы берём, последовательно проходя по строчкам, то в новую матрицу записываем их уже в столбик. Это ещё не всё.
2. Знаки полученных элементов, начиная с первого, будут чередовать через один - это грубая формулировка. Если говорить точно, то знак определяется выражением -1 в степени сумм индексов данного элемента, то есть сумма номера строки и столбца, в которых он расположен. Другими словами, знак на противоположный нужно поменять у элементов, имеющих НЕчётную сумму индексов.
3. Перед полученной обратной матрицей B ставится коэффициент 1/(определитель исходной матрицы А).

2

Как находить обратную матрицу

Это лишь один из возможных методов. Также можно воспользоваться методом Гаусса. Он заключается в том, что мы берём исходную матрицу А и единичную матрицу Е. Применяя преобразования строк или столбцов (можем вычитать или складывать соответствующие столбцы или строки или умножать их на число) к им обеим одновременно приведём А к Е. Тогда вторая получившаяся матрица будет обратной, то есть B.

Проверить правильность ваших вычислений очень просто: перемножьте исходную матрицу А и обратную ей матрицу B. Если получится единичная матрица Е, то все действия сделаны верно.

Похожий совет

Решение матрицы в классическом варианте находится с помощью метода Гаусса. Данный метод основан на последовательном исключении неизвестных переменных. Решение выполняется для расширенной матрицы, то есть с включенным столбцом свободных членов. При этом коэффициенты, составляющие матрицу, в результате проведенных преобразований образуют ступенчатую или треугольную матрицу. Относительно главной диагонали все коэффициенты матрицы, кроме свободных членов, должны быть приведены к нулю.