Matriz inversa

Si A es una matriz cuadrada de dimensión nxn y es regular (su determinante es distinto de 0), entonces existe una matriz llamada matriz inversa de A, A-1, tal que

  •  A-1 es de dimensión nxn
  • A-1  es el inverso multiplicativo de A por ambos lados, es decir,

Explicamos el método de Gauss y de la matriz adjunta para calcular la matriz inversa de una matriz cuadrada regular. Con ejemplos. Bachillerato. Universidad. Matemáticas. Álgebra matricial.

siendo In la matriz identidad de dimensión nxn

  • Su determinante es

    Explicamos el método de Gauss y de la matriz adjunta para calcular la matriz inversa de una matriz cuadrada regular. Con ejemplos. Bachillerato. Universidad. Matemáticas. Álgebra matricial.

  • La matriz inversa A-1 es única, es decir, es la única matriz que cumple las igualdades del segundo punto.

Ejemplo

Explicamos el método de Gauss y de la matriz adjunta para calcular la matriz inversa de una matriz cuadrada regular. Con ejemplos. Bachillerato. Universidad. Matemáticas. Álgebra matricial.

Para calcular la inversa disponemos de varios métodos. Uno de ello es el que describimos a continuación:

Dada una matriz A cuadrada de dimensión nxn y regular, definimos la matriz por bloques formada por la matriz A y  la matriz In (matriz identidad de dimensión nxn):

Explicamos el método de Gauss y de la matriz adjunta para calcular la matriz inversa de una matriz cuadrada regular. Con ejemplos. Bachillerato. Universidad. Matemáticas. Álgebra matricial.

Por ejemplo, si A es dimensión 2×2,

Explicamos el método de Gauss y de la matriz adjunta para calcular la matriz inversa de una matriz cuadrada regular. Con ejemplos. Bachillerato. Universidad. Matemáticas. Álgebra matricial.

Y si es de dimensión 3×3,

Explicamos el método de Gauss y de la matriz adjunta para calcular la matriz inversa de una matriz cuadrada regular. Con ejemplos. Bachillerato. Universidad. Matemáticas. Álgebra matricial.

Para calcular la matriz inversa de A, se realizan operaciones elementales fila para conseguir la forma escalonada reducida de la matriz G.

Dicho en otras palabras, se realizan operaciones elementales filas hasta conseguir la matriz identidad en el bloque izquierdo de la matriz G, es decir,

Explicamos el método de Gauss y de la matriz adjunta para calcular la matriz inversa de una matriz cuadrada regular. Con ejemplos. Bachillerato. Universidad. Matemáticas. Álgebra matricial.

Al terminar las operaciones, la matriz identidad que había en el lado derecho se ha transformado en otra matriz B. Esta matriz B es precisamente la matriz inversa de A.

Ejemplo

Vamos a calcular la matriz inversa del ejemplo anterior. Construimos la matriz por bloques: