Mátrix inverz kalkulátorról
Ez egy ingyenes online mátrix inverz kalkulátor, amely a következő módszereket használja: kofaktor, Gauss-Jordan, Gauss-elimináció, Montante (Bareiss-algoritmus). Teljes, részletes lépésről-lépésre leírt megoldásokkal, amely maximum 99x99 méretű mátrixokkal végez műveleteket, tizedes számokból, törtekből, komplex számokból, változókból álló mátrixelemekkel.
A számítás elindításához először a képernyő tetején található beviteli mezőbe kell megadni a mátrix méretét, itt választhatja ki a kívánt számítási módszert is.
Alatta talál egy mátrix ablakot, amelybe billentyűzettel kell beírnia a mátrixelemeket. Itt található a mátrix kezelőpanel is, amely egyszerűsíti a mátrixokkal való munkát, és a következő vezérlőelemeket tartalmazza:
- Az első elem lehetővé teszi a mátrix ablak kibővítését. Ez különösen hasznos lehet olyan esetekben, amikor nagyon nagy, nem teljesen elférő mátrixokkal kell számításokat végezni. Ha a kibővítés után sem látható a mátrix, a + / - gombokkal módosíthatja a mátrix méretarányát;
- A második elem a mátrixbevitelnél beírt értékek memóriapufferbe történő másolását végzi. Ez hasznos lehet olyan esetekben, amikor gyakran ugyanazt a mátrixot használja számításokhoz, vagy ha műveletek között kell mozgatnia a mátrixokat;
- Az utolsó elem pedig beilleszti a korábban másolt mátrixot, így a manuális bevitel helyett néhány kattintással felgyorsíthatja a mátrixbevitelt;
Tovább haladva egy eszköztárat talál, amellyel testre szabhatja a számológépet és megkönnyítheti a munkát. Vizuálisan három részre van osztva, amelyek mindegyike a következő funkciókért felelős:
- Az első lehetővé teszi a számformátum kiválasztását az eredmények megjelenítésekor. Itt kikapcsolhatja a megoldáshoz mellékelt megjegyzéseket is, ha már megértette a probléma megoldásának módját, és a számológépet a saját számításainak gyorsításához vagy ellenőrzéséhez használja. Vagy teljesen kikapcsolhatja a lépésről-lépésre történő megoldást, ha csak a megoldás eredményére van szüksége;
- A második olyan gombokat tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a mátrix beviteli mezőjének típusának megváltoztatását, az elemeinek vagy az egész mátrix törlését, valamint a legnagyobb gomb egyenlőségjellel, amely a probléma megoldásának képernyőjére viszi. Mindezen gombok le vannak másolva a billentyűzeten. Annak megállapításához, hogy a billentyűzeten melyik gombot kell lenyomni, egyszerűen vigye az egérmutatót az egyik gomb fölé, és megjelenik egy eszköztipp a gomb nevével. A billentyűzet nyíl gombjaival is mozgathatja a kurzort a mátrix beviteli mezők között;
- Az utolsó pedig lehetővé teszi a tizedes utáni számjegyek számának kiválasztását a nem egész számok kerekítéséhez. Itt azonnal láthatja azt is, hogyan fognak kinézni a kerekített törtek;
Mi a mátrix inverze(mátrix a -1 hatványhoz)?
Ha veszünk egy számot és elosztjuk egyet azzal a számmal, megtaláljuk a reciprokát, ami annak a számnak az inverze, és ha ezt a számot megszorozzuk a reciprokával, egyet kapunk. Ahogy a közönséges számoknak van reciproka, úgy a négyzetes mátrixoknak is lehet inverz mátrixa, ha a determinánsuk nem nulla, ellenkező esetben ezeket a mátrixokat szingulárisnak tekintjük, és lehetetlen számukra inverz mátrixot találni. És ha a mátrixot megszorozzuk az inverz mátrixával, az eredményül egy egységmátrixot kapunk. Az egységmátrix olyan mátrix, amely más mátrixokkal hasonlóan viselkedik, mint ahogyan az egyes szám más számokkal viselkedik, amikor bármely mátrixot az egységmátrixszal szorzunk, ugyanazt a mátrixot kapjuk eredményül. Az egységmátrix főátlóján az elemek egyenlők egyekkel, az összes többi elem pedig zéróval.
Hogyan találjuk meg a mátrix inverzét a kofaktor segítségével?
A kofaktor segítségével történő mátrix inverzének megtalálásához először ki kell számítani a mátrix determinánsát, és ha az nulla, akkor lehetetlen az ilyen mátrix inverzét megtalálni. Ha a determináns nem nulla, folytathatjuk a számítást, és először ki kell számítani a mátrix minorját, majd a mátrix kofaktorát, végül az adjukt mátrixot. Most el kell osztani egyet a determinánssal, és ezt az értéket szorozni kell az adjukt mátrix egyes elemeivel, az eredmény pedig az inverz mátrix lesz.
Hogyan találjuk meg a mátrix inverzét a Gauss-Jordan módszerrel?
A Gauss-Jordan módszerrel történő mátrix inverzének megtalálásához egy azonos méretű egységmátrixot kell hozzáadni a mátrix jobb oldalához. Ezután, ha a Gauss-Jordan módszert alkalmazzuk az ilyen mátrixra úgy, hogy bal oldalon egységmátrix képződik, akkor jobb oldalon megkapjuk az inverzt.
Hogyan találjuk meg a mátrix inverzét a Gauss-elimináció segítségével?
A Gauss-elimináció segítségével történő mátrix inverzének megtalálásához egy azonos méretű egységmátrixot kell hozzáadni a mátrix jobb oldalához. Ezután, ha a Gauss-eliminációt alkalmazzuk az ilyen mátrixra úgy, hogy bal oldalon egységmátrix képződik, akkor jobb oldalon megkapjuk az inverzt.
Hogyan találjuk meg a mátrix inverzét a Montante (Bareiss-algoritmus) segítségével?
A Montante (Bareiss-algoritmus) segítségével történő mátrix inverzének megtalálásához egy azonos méretű egységmátrixot kell hozzáadni a mátrix jobb oldalához. Ezután, ha a Bareiss-algoritmust alkalmazzuk az ilyen mátrixra úgy, hogy bal oldalon egységmátrix képződik, akkor jobb oldalon megkapjuk az inverzt.
Források
- https://en.wikipedia.org/wiki/Invertible_matrix
- https://www.mathsisfun.com/algebra/matrix-inverse.html
- https://byjus.com/maths/reciprocal/
- https://en.wikipedia.org/wiki/Identity_matrix
- https://en.wikipedia.org/wiki/Minor_(linear_algebra)
- https://en.wikipedia.org/wiki/Adjugate_matrix
- https://www.statlect.com/matrix-algebra/Gauss-Jordan-elimination
- https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_elimination
- https://en.wikipedia.org/wiki/Bareiss_algorithm

