อินเวอร์สการคูณของเมทริกซ์คืออะไร
ให้ A เป็นเมทริกซ์มิติ n×n ถ้า B เป็น เมทริกซ์มิติ n×n และมีสมบัติว่า
AB=BA=In
เมื่อ In เป็นเมทริกซ์เอกลักษณ์แล้วเราเรียก B ว่าเป็นเมทริกซ์อินเวอร์สของ A และเขียน B แทนด้วย A−1
อินเวอร์สของเมทริกซ์ขนาด 2×2
ให้ A=[abcd] และ detA=ad−cb≠0 แล้ว
A−1=1ad−cb[d−b−ca]
ตัวอย่างการหาอินเวอร์สของเมทริกซ์ขนาด 2×2
ให้ A=[1234]
เนื่องจาก detA=1⋅4−2⋅3=−2≠0 ดังนั้น A−1 หาค่าได้คือ
A−1=1−2[4−2−31]=[−2132−12]
แอดจอยท์
ให้ A เป็นเมทริกซ์มิติ n×n เมื่อ n≥2
adj(A)=[Cij(A)]t
ถ้า A มีมิติ 3×3 เราจะได้ว่า
adj(A)=[C11(A)C12(A)C13(A)C21(A)C22(A)C23(A)C31(A)C32(A)C33(A)]t=[C11(A)C21(A)C31(A)C12(A)C22(A)C32(A)C13(A)C23(A)C33(A)]
เมื่อ Cij(A) คือโคแฟกเตอร์ของเมทริกซ์ A
ตัวอย่างการหาแอดจอยท์ของเมทริกซ์
ให้ A=[1012101−11] จงหา adj
C11(A)=(−1)1+1|10−11|=1C12(A)=(−1)1+2|2011|=−2C13(A)=(−1)1+3|2111|=−3C21(A)=(−1)2+1|01−11|=−1C22(A)=(−1)2+2|1111|=0C23(A)=(−1)2+3|101−1|=1C31(A)=(−1)3+1|0110|=−1C32(A)=(−1)3+2|1120|=2C33(A)=(−1)3+3|1021|=1
ดังนั้น adj(A)=[C11(A)C12(A)C13(A)C21(A)C22(A)C23(A)C31(A)C32(A)C33(A)]t=[1−2−3−101−121]t=[1−1−1−202−311]
การหาอินเวอร์สของเมทริกซ์โดยใช้แอดจอยท์และดีเทอร์มิแนนต์
ให้ A เป็นเมทริกซ์มิติ n×n เมื่อ n≥2
A−1=1detAadj(A)
เมื่อ detA≠0
จากสูตรของ A−1 จะสังเกตได้ว่า
detA{≠0 จะได้ว่าA−1หาค่าได้ =0จะได้ว่าA−1 หาค่าไม่ได้
เมื่อ A−1 หาค่าได้ (detA≠0) เราเรียกเมทริกซ์ A ว่าเมทริกซ์ไม่เอกฐาน (nonsingular matrix)
และเมื่อ A−1 หาค่าไม่ได้ (detA=0) เราเรียกเมทริกซ์ A ว่าเมทริกซ์เอกฐาน (singular matrix)
ตัวอย่างการหาการหาอินเวอร์สของเมทริกซ์โดยใช้แอดจอยท์และดีเทอร์มิแนนต์
ให้ A=[1012101−11]
เนื่องจาก detA=−2 และจากตัวอย่างด้านบน เราทราบค่าของ adj(A)
ดังนั้น
A−1=1detAadj(A)=−12[1−1−1−202−311]
นอกจากวิธีนี้เรายังสามารถหาอินเวอร์สของเมทริกซ์ได้อีกวิธีโดย การหาอินเวอร์สการคูณโดยการดำเนินการตามแถว
สมบัติของอินเวอร์สการคูณเมทริกซ์
ให้ A และ B เป็นเมทริกซ์ไม่เอกฐานมีมิติ n×n, In เป็นเมทริกซ์เอกลักษณ์ และ c เป็นจำนวนจริงแล้ว
1. (A−1)−1=A
2. (AB)−1=B−1A−1
3. (At)−1=(A−1)t
4. (cA)−1=1c(A)−1 เมื่อ c≠0
5. AA−1=In=A−1A
6. (An)−1=(A−1)n