Пусть дана квадратная матрица порядка .
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 1.13
Квадратная матрица порядка называется обратной матрицей для данной матрицы , если
(1.16) |
где единичная матрица.
Обозначим через определитель матрицы и вычислим его. Тогда, если , то матрицу называют неособенной (невырожденной) матрицей, если же , то особенной (вырожденной) матрицей.
ТЕОРЕМА 1.3
Всякая неособенная матрица имеет обратную матрицу , определяемую формулой
, | (1.17) |
где есть алгебраические дополнения соответствующих элементов матрицы .
Доказательство. Покажем, что Действительно,
Согласно обобщению теоремы 1.1 о разложении определителя по элементам любой строки все элементы, расположенные на главной диагонали предыдущей матрицы, равны , а оставшиеся элементы, согласно обобщению теоремы 1.2, равны нулю. Тогда
Аналогично доказывается, что
ПРИМЕР 1.1.12
Найти матрицу , если
Решение. Выясним, является ли матрица невырожденной
Так как определитель , то матрица невырожденная и имеет обратную матрицу .
где
Подставляя найденные числа в формулу для , получим