background image

MACIERZ ODWROTNA 

 

Macierz   odwrotn   do  kwadratowej  macierzy  A  nazywamy  tak   macierz 

-1

, dla której  

I

1

-1

====

====

A

A

AA

-

gdzie I oznacza macierz jednostkow . 

Dowodzi si ,  e macierz odwrotna istnieje dla ka dej macierzy kwadratowej, 

której wyznacznik jest ró ny od zera.  

Macierz  kwadratow   o  wyznaczniku  ró nym  od  zera  nazywamy  macierz  

nieosobliw . 

 

Twierdzenie.  Je eli  A  jest  macierz   kwadratow ,  której  wyznacznik  jest 

ró ny od zera, czyli 

0

|

≠≠≠≠

A

, to istnieje dokładnie jedna macierz odwrotna do 

macierzy A i jest ona okre lona wzorem: 

T

1

|

|

====

∗∗∗∗

−−−−

A

A

A

ik

gdzie 

|

|

)

1

(

ik

k

i

ik

A

A

++++

∗∗∗∗

−−−−

====

∗∗∗∗

ik

 nazywamy dopełnieniem algebraicznym elementu 

ik

a

 

Przykład. Znale  macierz odwrotn  do macierzy 

−−−−

−−−−

====

3

2

5

4

3

6

7

5

2

A

|A|= – 1 oraz 

1

|

3

2

4

3

|

|

|

11

−−−−

====

−−−−

−−−−

====

A

38

|

3

5

4

6

|

|

|

12

−−−−

====

−−−−

====

A

27

|

2

5

3

6

|

|

|

13

−−−−

====

−−−−

====

A

1

|

3

2

7

5

|

|

|

21

−−−−

====

−−−−

−−−−

====

A

41

|

3

5

7

2

|

|

|

22

−−−−

====

−−−−

====

A

29

|

2

5

5

2

|

|

|

23

−−−−

====

−−−−

====

A

1

|

4

3

7

5

|

|

|

31

−−−−

====

====

A

,   

34

|

4

6

7

2

|

|

|

32

−−−−

====

====

A

,  

24

|

3

6

5

2

|

|

|

33

−−−−

====

====

A

Zatem 

−−−−

−−−−

−−−−

−−−−

====

−−−−

−−−−

−−−−

−−−−

====

−−−−

24

29

27

34

41

38

1

1

1

24

34

1

29

41

1

27

38

1

T

1

A

 

 

 

background image

Układy równa  liniowych. Układy Cramera. 

 

Układ n równa  liniowych o niewiadomych 

n

x

x

x

,...,

,

2

1

 zapisujemy w postaci 

(1)   

====

++++

++++

++++

====

++++

++++

++++

====

++++

++++

++++

.

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

,

...

,

...

2

2

1

1

2

2

2

22

1

21

1

1

2

12

1

11

n

n

nn

n

n

n

n

n

n

b

x

a

x

a

x

a

b

x

a

x

a

x

a

b

x

a

x

a

x

a

 

 

Rozwi zaniem tego układu jest n liczb (

n

x

x

x

,...,

,

2

1

) spełniaj cych równania 

(1). 

 

Przyjmijmy oznaczenia: 

====

nn

n

n

n

n

a

a

a

a

a

a

a

a

a

A

2

1

2

22

21

1

12

11

  

====

n

b

b

b

B

2

1

 

 

Wyznacznik  macierzy  utworzonej  ze  współczynników  przy  niewiadomych 

nazywamy wyznacznikiem głównym lub charakterystycznym układu (1). 

 

Twierdzenie  Cramera.  Je eli  wyznacznik  główny  układu  (1)  jest  ró ny  od 

zera, 

0

|

≠≠≠≠

A

, to układ ten ma dokładnie jedno rozwi zanie i jest ono okre lone 

wzorami 
(2)   

|

|

|

|

1

1

A

A

====

|

|

|

|

2

2

A

A

====

, … , 

|

|

|

|

A

A

x

n

n

====

gdzie 

k

A

k = 1, 2, …, n, jest macierz  powstał  z macierzy A przez zast pienie 

k-tej  kolumny kolumn  wyrazów wolnych. 

 

Wzory (2) nazywane s  wzorami Cramera. 

 

Je eli  w  układzie  (1) 

0

...

2

1

====

====

====

====

n

b

b

b

,  to  układ  taki  nazywa  si  układem 

jednorodnym. 

 

Wniosek. Je eli wyznacznik główny układu jednorodnego jest ró ny od zera, 

to układ taki ma dokładnie jedno rozwi zanie i jest to rozwi zanie zerowe 

0

1

====

x

0

2

====

x

, …, 

0

====

n

x

 

 

background image

Przykład. Rozwi za  układ równa  

====

−−−−

====

++++

++++

====

−−−−

++++

0

5

2

3

1

2

z

x

z

y

x

z

y

x

 

Obliczamy wyznacznik główny układu 

0

28

5

0

1

1

1

3

1

2

1

|

|

≠≠≠≠

====

−−−−

−−−−

====

A

 

oraz 

15

5

0

0

1

1

2

1

2

1

|

|

1

====

−−−−

−−−−

====

A

8

5

0

1

1

2

3

1

1

1

|

|

2

====

−−−−

−−−−

====

A

,   

3

0

0

1

2

1

3

1

2

1

|

|

3

====

====

A

St d wynika,  e 

28

15

====

x

7

2

====

y

28

3

====

z