15 Итог

Итог

Обратная матрица превращает идею деления в корректную матричную операцию. Она существует не для всякой матрицы, а для квадратной матрицы условие существования равносильно ненулевому определителю, полному набору главных позиций в методе Гаусса и единственности решения каждой системы \(A\mathbf{x}=\mathbf{b}\).

Понятие или ситуация

Что нужно помнить

Обратная матрица

\(AA^{-1}=A^{-1}A=I_n\)

Вырожденная матрица

Обратной матрицы не существует

Левая обратная

\(LA=I_n\); для прямоугольных матриц не обязана быть правой

Правая обратная

\(AR=I_m\); для прямоугольных матриц может быть неединственной

Критерий

\(A^{-1}\) существует тогда и только тогда, когда \(\det A\ne0\)

Произведение

\((AB)^{-1}=B^{-1}A^{-1}\)

Гаусс–Жордан

\((A\mid I_n)\longmapsto(I_n\mid A^{-1})\)

Присоединённая матрица

\(A^{-1}=(\det A)^{-1}\widehat{A}\)

Элементарные матрицы

Записывают строковые преобразования как умножение слева

\(AX=B\)

\(X=A^{-1}B\)

\(XA=B\)

\(X=BA^{-1}\)

Несколько систем

Собрать правые части в \(B\) и решить одно уравнение \(AX=B\)

Перед обращением матрицы проверьте три вещи: квадратна ли она, ненулевой ли её определитель и действительно ли для задачи нужна вся обратная матрица. При решении матричного уравнения добавляется четвёртый вопрос: с какой стороны стоит неизвестная?

В следующей статье мы перейдём от матричных преобразований к векторам и аналитической геометрии: длинам, углам, произведениям, прямым и плоскостям.