Nghịch đảo ma trận Máy tính

Định dạng số
Bình luận giải pháp
Không có mô tả (chỉ hiển thị kết quả)

a

b

c

d

x

y

z

clear

i

ab
x2
xn

Randomize

313131313135151515151583137
2
2510
=Giải

  Về máy tính nghịch đảo ma trận

Đây là máy tính nghịch đảo ma trận trực tuyến miễn phí sử dụng Cofactor, Gauss-Jordan, Loại bỏ Gauss, Montante (Thuật toán Bareiss) với mô tả giải pháp đầy đủ, chi tiết, từng bước, thực hiện các phép toán với ma trận có kích thước lên đến 99x99 với các phần tử ma trận thuộc loại này: số thập phân, phân số, số phức, biến.

Để bắt đầu tính toán, trước tiên bạn cần nhập kích thước của ma trận vào ô nhập liệu mà bạn có thể tìm thấy ở đầu màn hình, ngoài ra bạn cũng có thể chọn phương pháp tính toán mong muốn.

Ngay bên dưới bạn sẽ tìm thấy một cửa sổ ma trận trong đó bạn cần nhập các phần tử ma trận bằng bàn phím. Bảng điều khiển ma trận cũng nằm ở đây, giúp đơn giản hóa công việc với ma trận và chứa các phần tử điều khiển sau:

  • Phần tử đầu tiên cho phép bạn mở rộng cửa sổ ma trận. Điều này có thể đặc biệt hữu ích trong những trường hợp bạn cần thực hiện các phép tính với các ma trận rất lớn không vừa hoàn toàn. Nếu ma trận vẫn không hiển thị sau khi mở rộng cửa sổ, bạn có thể thay đổi kích thước của ma trận bằng các nút + / -;
  • Phần tử thứ hai thực hiện chức năng sao chép đầu vào ma trận vào bộ nhớ đệm. Điều này có thể hữu ích trong những trường hợp bạn thường sử dụng cùng một ma trận cho các phép tính hoặc nếu bạn cần di chuyển ma trận giữa các phép toán;
  • Và phần tử cuối cùng chèn ma trận đã sao chép trước đó, cho phép bạn tăng tốc quá trình nhập ma trận chỉ bằng vài cú nhấp chuột, thay vì phải làm thủ công;

Và ở phía dưới nữa, bạn sẽ tìm thấy thanh công cụ cho phép bạn tùy chỉnh máy tính và làm cho việc sử dụng nó dễ dàng hơn. Nó được chia thành ba phần theo cách trực quan, mỗi phần chịu trách nhiệm cho chức năng sau:

  • Phần đầu tiên cho phép bạn chọn định dạng số khi hiển thị kết quả giải pháp. Ngoài ra, ở đây bạn có thể tắt chú thích cho giải pháp của vấn đề nếu bạn đã hiểu cách giải quyết vấn đề này và bạn sử dụng máy tính để tăng tốc hoặc kiểm tra các tính toán của riêng mình. Hoặc bạn có thể tắt hoàn toàn giải pháp từng bước nếu bạn chỉ cần kết quả của giải pháp;
  • Phần thứ hai chứa các nút cho phép bạn thay đổi loại trường nhập ma trận, xóa các phần tử của nó hoặc toàn bộ ma trận và nút lớn nhất có dấu bằng, sẽ đưa bạn đến màn hình với giải pháp của vấn đề. Tất cả các nút này được nhân đôi bởi các phím trên bàn phím. Để tìm biết phím nào trên bàn phím cần nhấn, chỉ cần di chuột qua một trong các nút và sẽ xuất hiện một cửa sổ thông báo với tên của phím. Bạn cũng có thể sử dụng các phím mũi tên trên bàn phím để di chuyển con trỏ giữa các trường nhập ma trận;
  • Và phần cuối cùng cho phép bạn chọn số chữ số thập phân để làm tròn các số không nguyên. Ngoài ra, ở đây bạn có thể ngay lập tức xem ví dụ về cách các phân số được làm tròn sẽ trông như thế nào;

  Nghịch đảo của ma trận là gì(ma trận lũy thừa -1)?

Nếu lấy bất kỳ số nào và chia một cho số đó, chúng ta tìm được nghịch đảo, chính là số nghịch đảo của số đó, và nếu nhân số đó với nghịch đảo của nó, chúng ta sẽ được một. Giống như các số thông thường có nghịch đảo, các ma trận vuông có thể có ma trận nghịch đảo nếu định thức của chúng không bằng 0, nếu không các ma trận này được coi là kỳ dị và không thể tìm được ma trận nghịch đảo cho chúng. Và nếu nhân ma trận với ma trận nghịch đảo của nó, kết quả chúng ta sẽ thu được một ma trận đơn vị. Ma trận đơn vị là một ma trận hoạt động với các ma trận khác theo cách tương tự như cách số một hoạt động với các số khác, khi nhân bất kỳ ma trận nào với ma trận đơn vị, kết quả chúng ta sẽ thu được chính ma trận đó. Trong ma trận đơn vị trên đường chéo chính, các phần tử bằng 1 và tất cả các phần tử khác bằng 0.

  Cách tìm nghịch đảo của ma trận bằng cách sử dụng Gauss-Jordan?

Để tìm nghịch đảo của ma trận bằng cách sử dụng phương pháp Gauss-Jordan, chúng ta có thể thêm một ma trận đơn vị có cùng kích thước vào bên phải của ma trận. Sau đó, nếu chúng ta áp dụng phương pháp Gauss-Jordan cho một ma trận như vậy sao cho một ma trận đơn vị được hình thành ở bên trái, thì ở bên phải chúng ta sẽ có được nghịch đảo.

  Ví dụ tính ma trận nghịch đảo

Viết ma trận ban đầu
A
:
A
=
2
1
1
1
3
0
1
2
0
Để tìm ma trận nghịch đảo của ma trận
A
, chúng ta có thể thêm vào bên phải của nó ma trận đơn vị có cùng kích thước;
Sau đó, sử dụng phương pháp
Gauss-Jordan
, chúng ta chuyển đổi ma trận sao cho phần trái trở thành ma trận đơn vị, sau đó ở phần bên phải chúng ta có được ma trận nghịch đảo của ma trận
A
;
Viết ma trận mở rộng (thêm ma trận đơn vị vào bên phải của ma trận
A
):
2
1
1
1
3
0
1
2
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
3
Lặp lại lần 1
Chia hàng
1
cho
2
;
1
1
1
1
2
3
0
1
2
2
0
1
2
0
0
0
1
0
0
0
1
Thu được các số 0 ở cột
1
;
Phần tử với chỉ số
1,1
trở thành phần tử trụ;
Dòng chứa phần tử trụ không thay đổi;
Tất cả các phần tử khác của ma trận được tìm thấy bằng cách sử dụng phương pháp hình chữ nhật tương đối với phần tử trụ:
Chuyển các số 0 đến cột chứa phần tử trụ:
1
0
0
1
2
2
1
2
-
1
2
1
2
1
1
2
-
1
2
1
2
-
1
2
-
1
2
0
1
0
0
0
1
4
Lặp lại lần 2
Chia hàng
2
cho
2
1
2
;
1
0
0
1
2
1
-
1
2
1
2
3
5
-
1
2
1
2
-
1
5
-
1
2
0
2
5
0
0
0
1
Thu được các số 0 ở cột
2
;
Phần tử với chỉ số
2,2
trở thành phần tử trụ;
Dòng chứa phần tử trụ không thay đổi;
Tất cả các phần tử khác của ma trận được tìm thấy bằng cách sử dụng phương pháp hình chữ nhật tương đối với phần tử trụ:
Chuyển các số 0 đến cột chứa phần tử trụ:
1
0
0
0
1
0
1
5
3
5
-
1
5
3
5
-
1
5
-
3
5
-
1
5
2
5
1
5
0
0
1
5
Lặp lại lần 3
Chia hàng
3
cho
-
1
5
;
1
0
0
0
1
0
1
5
3
5
1
3
5
-
1
5
3
-
1
5
2
5
-1
0
0
-5
Thu được các số 0 ở cột
3
;
Phần tử với chỉ số
3,3
trở thành phần tử trụ;
Dòng chứa phần tử trụ không thay đổi;
Tất cả các phần tử khác của ma trận được tìm thấy bằng cách sử dụng phương pháp hình chữ nhật tương đối với phần tử trụ:
Chuyển các số 0 đến cột chứa phần tử trụ:
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
-2
3
0
1
-1
1
3
-5
Answer
B = A⁻¹
0
-2
3
0
1
-1
1
3
-5
Kích thước3×3Phương phápGauss-Jordan

  Câu hỏi thường gặp

Làm thế nào để tìm nghịch đảo của một ma trận?

Hai phương pháp phổ biến là khử Gauss-Jordan — tăng cường ma trận với ma trận đơn vị và biến đổi hàng cho đến khi khối bên trái trở thành ma trận đơn vị — và phương pháp phụ hợp, chia chuyển vị của ma trận hệ số phụ cho định thức.

Những ma trận nào có nghịch đảo?

Chỉ những ma trận vuông có định thức khác không (ma trận không suy biến) mới khả nghịch. Nếu định thức bằng 0, ma trận không có nghịch đảo.

Nghịch đảo của ma trận 2×2 là gì?

Với A = [[a, b], [c, d]], nghịch đảo là 1/(ad − bc) × [[d, −b], [−c, a]], với điều kiện định thức ad − bc khác không.

Nghịch đảo của một ma trận có duy nhất không?

Có. Nếu một ma trận khả nghịch, nghịch đảo của nó là duy nhất và thỏa mãn A·A⁻¹ = A⁻¹·A = I, trong đó I là ma trận đơn vị.

  Phương pháp tính toán

  Nguồn