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MATRIZ INVERSA DEFINIÇÃO ¢Dada uma matriz quadrada A, de ordem n, se X é uma matriz tal que AX = In e XA = In, então X é denominada matriz inversa de A e é indicada por A-1. Quando existe a matriz inversa de A, dizemos que A é uma matriz inversível ou não-singular. ¢Verifique se existe e, em caso afirmativo, determine a matriz inversa de A = ú û ù ê ë é =ú û ù ê ë é ++ ++ Þú û ù ê ë é =ú û ù ê ë é ×ú û ù ê ë é 10 01 3232 8585 10 01 32 85 dbca dbca dc ba 23 032 185 =-=Þ î í ì =+ =+ cea ca ca 58 132 085 -==Þ î í ì =+ =+ deb db db Então X = ú û ù ê ë é - - 52 83 , para AX = I2. MATRIZES ELEMENTARES Chamamos de operações elementares nas linhas de uma matriz, às seguintes operações: ¢ i) a troca da ordem de duas linhas da matriz; ¢ ii) a multiplicação uma linha da matriz por uma constante diferente de zero; ¢ iii) a substituição uma linha da matriz por sua soma com outra linha multiplicada por uma constante diferente de zero. DEFINIÇÃO ¢Uma matriz elementar é uma matriz obtida por meio de operações elementares nas linhas de uma matriz identidade. EXEMPLO 1. Considere a matriz identidade ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é = 1000 0100 0010 0001 I . Então as matrizes ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é = 1000 0100 0050 0001 1E , ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é = 1000 0001 0010 0100 2E , ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é - = 1020 0100 0010 0001 3E , são matrizes elementares obtidas de I, pela aplicação de uma única operação elementar em suas linhas. ¢ Se representa a i-ésima linha de I, então, estas matrizes foram obtidas da seguinte maneira: ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é 1000 0100 0010 0001 Þ ×= 22 5 LL 1 1000 0100 0050 0001 E= ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é 1000 0100 0010 0001 Þ « 31 LL 2 1000 0001 0010 0100 E= ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é 1000 0100 0010 0001 Þ -= 244 2LLL 3 1020 0100 0010 0001 E= ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é - TEOREMA ¢Seja A uma matriz quadrada. Se uma seqüência de operações elementares nas suas linhas reduz A a I, então a mesma seqüência de operações elementares transforma I em . EXEMPLO 1. Ache a inversa da matriz ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - = 321 121 121 A ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - 100321 010121 001121 M M M Þ « 21 LL ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - 100321 001121 010121 M M M 133 122 LLL LLL += Þ += ú ú ú û ù ê ê ê ë é 110440 011240 010121 M M M Þ = 22 4 1 LL ú ú ú û ù ê ê ê ë é 110440 0 4 1 4 1 2 1 10 010121 M M M 233 211 4 2 LLL LLL -= Þ -= ú ú ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ê ê ë é - - 101200 0 4 1 4 1 2 1 10 0 2 1 2 1 001 M M M Þ = 33 2 1 LL ú ú ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ê ê ë é - - 2 1 0 2 1 100 0 4 1 4 1 2 1 10 0 2 1 2 1 001 M M M Þ -= 322 2 1 LLL ú ú ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ê ê ë é - - - 2 1 0 2 1 100 4 1 4 1 2 1 010 0 2 1 2 1 001 M M M ú ú ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ê ê ë é - - - =- 2 1 0 2 1 4 1 4 1 2 1 0 2 1 2 1 1 A . Assim
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