a
b
c
d
x
y
z
clear
i
Randomize
O kalkulatorze macierzy odwrotnej
To jest darmowy, internetowy kalkulator macierzy odwrotnej korzystający z metody kofaktorowej, Gaussa-Jordana, eliminacji Gaussa, Montante (algorytm Bareissa) z pełnym, szczegółowym, krok po kroku opisem rozwiązań, który wykonuje operacje na macierzach o rozmiarze do 99x99 z elementami macierzowymi następujących typów: liczby dziesiętne, ułamki, liczby zespolone, zmienne.
Aby rozpocząć obliczenia, należy najpierw wprowadzić rozmiar macierzy w polu wejściowym, które znajduje się w górnej części ekranu, a także wybrać metodę obliczeń.
Nieco niżej znajduje się okno macierzy, w którym należy wprowadzić elementy macierzy za pomocą klawiatury. Znajduje się tu również panel kontrolny macierzy, który upraszcza pracę z macierzami i zawiera następujące elementy sterujące:
- Pierwszy element pozwala na powiększenie okna macierzy. Może to być szczególnie przydatne w przypadku, gdy trzeba wykonać obliczenia na bardzo dużych macierzach, które nie mieszczą się w całości. Jeśli macierz nadal nie jest widoczna po powiększeniu okna, można zmienić jej skalę za pomocą przycisków + / -;
- Drugi element wykonuje funkcję kopiowania wprowadzanej macierzy do bufora pamięci. Może to być przydatne w przypadku, gdy często używa się tej samej macierzy do obliczeń lub gdy trzeba przenosić macierze między operacjami;
- Ostatni element wstawia wcześniej skopiowaną macierz, co pozwala przyspieszyć proces wprowadzania macierzy do zaledwie kilku kliknięć, zamiast robić to ręcznie;
Niżej znajduje się pasek narzędzi, który pozwala na dostosowanie kalkulatora i ułatwienie pracy z nim. Jest on wizualnie podzielony na trzy części, z których każda odpowiada za następującą funkcjonalność:
- Pierwsza pozwala na wybór formatu liczb przy wyświetlaniu wyniku rozwiązania. Można tu również wyłączyć komentarze do rozwiązania zadania, jeśli użytkownik zrozumiał już, jak rozwiązać to zadanie i używa kalkulatora do przyspieszenia lub sprawdzenia własnych obliczeń. Można również całkowicie wyłączyć rozwiązanie krok po kroku, jeśli potrzebny jest tylko wynik rozwiązania;
- Druga zawiera przyciski, które pozwalają na zmianę typu pola wprowadzania macierzy, wymazanie jej elementów lub całej macierzy, oraz największy przycisk ze znakiem równości, który przeniesie użytkownika do ekranu z rozwiązaniem zadania. Wszystkie te przyciski są zduplikowane przez klawisze na klawiaturze. Aby dowiedzieć się, który klawisz na klawiaturze należy nacisnąć, wystarczy najechać kursorem na jeden z przycisków, a pojawi się wskazówka z nazwą klawisza. Można również używać strzałek na klawiaturze do poruszania kursorem między polami wprowadzania macierzy;
- Ostatnia pozwala na wybór liczby cyfr po przecinku do zaokrąglania liczb nie całkowitych. Można tu również od razu zobaczyć przykład, jak będą wyglądały zaokrąglone ułamki;
Czym jest macierz odwrotna(macierz do potęgi -1)?
Jeśli weźmiemy dowolną liczbę i podzielimy 1 przez tę liczbę, znajdziemy odwrotność, która jest odwrotnością tej liczby, a jeśli pomnożymy tę liczbę przez jej odwrotność, otrzymamy 1. Podobnie jak zwykłe liczby mają odwrotności, tak macierze kwadratowe mogą mieć macierz odwrotną, jeśli ich wyznacznik nie jest równy 0, w przeciwnym razie macierze te są uważane za osobliwe i niemożliwe jest znalezienie dla nich macierzy odwrotnej. A jeśli pomnożymy macierz przez jej macierz odwrotną, otrzymamy w wyniku macierz jednostkową. Macierz jednostkowa jest macierzą, która zachowuje się względem innych macierzy w podobny sposób jak liczba 1 względem innych liczb, gdy mnożymy dowolną macierz przez macierz jednostkową, otrzymamy w wyniku tę samą macierz. W macierzy jednostkowej elementy na głównej przekątnej są równe 1, a wszystkie pozostałe elementy są równe 0.
Jak znaleźć macierz odwrotną za pomocą metody Gaussa-Jordana?
Aby znaleźć macierz odwrotną za pomocą metody Gaussa-Jordana, możemy dodać do macierzy macierz jednostkową o tych samych wymiarach po jej prawej stronie. Następnie, jeśli zastosujemy do takiej macierzy metodę Gaussa-Jordana w taki sposób, aby po lewej stronie utworzyła się macierz jednostkowa, to po prawej stronie otrzymamy macierz odwrotną.
Przykład obliczania macierzy odwrotnej
Najczęściej zadawane pytania
Jak obliczyć macierz odwrotną?
Dwie powszechne metody to eliminacja Gaussa-Jordana — rozszerza się macierz o macierz jednostkową i sprowadza wierszami, aż lewy blok stanie się macierzą jednostkową — oraz metoda macierzy dopełnieniowej, w której transponowaną macierz dopełnień algebraicznych dzieli się przez wyznacznik.
Które macierze mają macierz odwrotną?
Odwracalne są tylko macierze kwadratowe o niezerowym wyznaczniku (macierze nieosobliwe). Jeśli wyznacznik jest równy 0, macierz nie ma macierzy odwrotnej.
Czym jest macierz odwrotna macierzy 2×2?
Dla A = [[a, b], [c, d]] macierz odwrotna wynosi 1/(ad − bc) × [[d, −b], [−c, a]], pod warunkiem że wyznacznik ad − bc jest różny od zera.
Czy macierz odwrotna jest jednoznaczna?
Tak. Jeśli macierz jest odwracalna, jej macierz odwrotna jest jednoznaczna i spełnia A·A⁻¹ = A⁻¹·A = I, gdzie I jest macierzą jednostkową.
Źródła
- Invertible matrix — en.wikipedia.org
- Matrix inverse — mathsisfun.com
- Reciprocal — byjus.com
- Identity matrix — en.wikipedia.org
- Minor (linear algebra) — en.wikipedia.org
- Adjugate matrix — en.wikipedia.org
- Gauss Jordan elimination — statlect.com
- Gaussian elimination — en.wikipedia.org
- Bareiss algorithm — en.wikipedia.org