Задача: найти обратную матрицу A для A =
[ [3, -4, 5],
[2, -3, 1],
[3, -5, 1] ]
- Вычислим определитель det(A)
используя формулу
det(A) = a11(a22a33 - a23a32) - a12(a21a33 - a23a31) + a13(a21a32 - a22a31)
Подставим значения:
a11=3, a12=-4, a13=5
a21=2, a22=-3, a23=1
a31=3, a32=-5, a33=1
det(A) = 3((-3)1 - 1(-5)) - (-4)(21 - 13) + 5(2*(-5) - (-3)*3)
= 3( -3 + 5 ) - (-4)(2 - 3) + 5( -10 + 9 )
= 3(2) - (-4)(-1) + 5(-1)
= 6 - 4 - 5
= -3
det(A) = -3 ≠ 0, обратная матрица существует.
- Найдём матрицу алгебраических дополнений ( cofactors ) C и затем транспонируем её (adjugate)
Для каждой позиции Cij = (-1)^(i+j) * det(Mij), где Mij — минор, получаем:
C11 = 2, C12 = 1, C13 = -1
C21 = -21, C22 = -12, C23 = 3
C31 = 11, C32 = 7, C33 = -1
Тогда adj(A) = transpose(C) =
[[ 2, -21, 11],
[ 1, -12, 7],
[ -1, 3, -1]]
- Обратная матрица
A^{-1} = (1 / det(A)) * adj(A) = (-1/3) * adj(A)
Следовательно,
A^{-1} =
[ [-2/3, 7, -11/3],
[-1/3, 4, -7/3],
[ 1/3, -1, 1/3] ]
- Проверка (кратко)
Умножим A на найденную A^{-1} — должно получиться единичная матрица. Например, первая строка A на первый столбец A^{-1} даёт 1, а на вторую и третью — 0; аналогично для остальных строк. Все вычисления сходятся, как проверено отдельно.
Итого: обратная матрица существует и равна
A^{-1} =
[ [-2/3, 7, -11/3],
[-1/3, 4, -7/3],
[ 1/3, -1, 1/3] ]