domingo, 22 de noviembre de 2015

4.2.4 Matriz inversa.

En matemáticas, en particular en álgebra lineal, una matriz cuadrada A de orden n se dice que es invertible, no singular, no degenerada o regular si existe otra matriz cuadrada de orden n, llamada matriz inversa de A y representada como A−1, tal que:
 A\cdot A^{-1} = A^{-1}\cdot A = I_{n} ,
Donde In es la matriz identidad de orden n y el producto utilizado es el producto de matrices usual.
Una matriz no invertible se dice que es singular o degenerada. Una matriz es singular si y solo si su determinante es nulo.
La inversión de matrices es el proceso de encontrar la matriz inversa de una matriz dada.

Ejemplos:

Matriz de dos filas (Matriz Adjunta)

Dada una matriz de 2x2 con determinante no nulo:
\mathbf{A}^{-1} = \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix}^{-1} =
\frac{1}{\det(\mathbf{A})} \begin{bmatrix} \,\,\,d & \!\!-b \\ -c & \,a \\ 
\end{bmatrix} = \frac{1}{ad - bc} \begin{bmatrix}
\,\,\,d & \!\!-b \\ -c & \,a \\ 
\end{bmatrix}

Está definida siempre y cuandoad-bc \ne 0. Así por ejemplo la inversa de la matriz
    \begin{bmatrix}  2 & 1 \\  5 & 3 \end{bmatrix} \mapsto \begin{bmatrix}  2 & 1 \\  5 & 3 \end{bmatrix}^{-1} = \begin{bmatrix}  3 & -1 \\  -5 & 2 \end{bmatrix}, Ya que \begin{bmatrix}  2 & 1 \\  5 & 3 \end{bmatrix}  \begin{bmatrix}  3 & -1 \\  -5 & 2 \end{bmatrix}= \begin{bmatrix}  1 & 0 \\  0 & 1 \end{bmatrix}  .

Propiedades de la matriz inversa.
  • La inversa de una matriz, si existe, es única.
  • La inversa del producto de dos matrices es el producto de las inversas cambiando el orden:
\left  (A \cdot B  \right ) ^{-1} = {B}^{-1} \cdot {A}^{-1}
  • Si la matriz es invertible, también lo es su transpuesta, y el inverso de su transpuesta es la transpuesta de su inversa, es decir:
\left(A^{T}\right)^{-1} = \left(A^{-1}\right)^{T}
  • Y, evidentemente:
\left(A^{-1}\right)^{-1} = A
  • Una matriz es invertible si y sólo si el determinante de A es distinto de cero. Además la inversa satisface la igualdad:
{A^{-1}} =  {1 \over {\begin{vmatrix} A \end{vmatrix}}} \operatorname{adj} (A) \

Donde   { {\begin{vmatrix} A \end{vmatrix}}} es el determinante de A y  \operatorname{adj}{(A)} \  es la matriz de adjuntos de A.





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