Care este semnificația matricei inversibile?

Care este semnificația matricei inversibile?
Anonim

Răspunsul scurt este că într-un sistem de ecuații liniare, dacă matricea coeficientului este inversibilă, atunci soluția dvs. este unică, adică aveți o singură soluție.

Există multe proprietăți pentru o matrice inversibilă pentru a lista aici, deci ar trebui să te uiți la Teorema Matricei Invertibile. Pentru ca o matrice să fie inversibilă, trebuie să fie pătrat, adică are același număr de rânduri ca și coloanele.

În general, este mai important să știm că o matrice este inversibilă, mai degrabă decât să producă de fapt o matrice inversibilă, deoarece este o cheltuială mai computațională pentru a calcula matricea inversibilă în comparație cu rezolvarea doar a sistemului. Ați calcula o matrice inversă dacă ați rezolva multe soluții.

Să presupunem că aveți acest sistem de ecuații liniare:

# 2x + 1.25y = b_1 #

# 2.5x + 1.5y = B_2 #

și trebuie să rezolvați #(X y)# pentru perechile de constante: #(119.75, 148), (76.5, 94.5), (152.75, 188.5)#. Pare multă muncă! În formă de matrice, acest sistem arată astfel:

# Ax = b #

Unde #A# este matricea coeficienților, #X# este vectorul #(X y)# și # B # este vectorul # (b_1, b_2) #. Putem rezolva pentru #X# cu unele algebre matrice:

# X = A ^ (- 1) b #

Unde ^ #A (- 1) # este matricea inversă. Există moduri diferite de a calcula matricea inversă, așa că nu voi intra în asta acum.

^ #A (- 1) = #

#-12, 10#

#20, -16#

Deci, pentru a obține soluțiile, avem:

# * 119.75 + -12 10 * 148 = 43 = x_1 #

# * 119.75-16 * 20 148 = 27 = y_1 #

# * 76,5 + -12 10 * 94.5 = 27 = x_2 #

# * 76.5-16 * 20 = 94,5 18 = y_2 #

# * 152.75 + -12 10 * 188,5 = 52 = x_3 #

# 20 * 152.75-16 * 188,5 = 39 = y_3 #

Acum, nu este mai ușor decât rezolvarea a 3 sisteme?