×   HOME JAVA NETPLOT OCTAVE Traži ...
  matematika1
Matrična jednadžba     LINEARNA ALGEBRA     Rješavanje matrične jednadžbe invertiranjem


Jednadžba s kvadratnim matricama

Riješite matričnu jednadžbu

$\displaystyle (AX)^{-1}+X^{-1}=B,$

gdje je

$\displaystyle A=\begin{bmatrix}
2 & -1 \\
3 & 4
\end{bmatrix} \quad\textrm{ i }\quad B=\displaystyle
\begin{bmatrix}
3 & 4 \\
1 & -3
\end{bmatrix}.$

Rješenje. Prema formulama iz [*] [M1, poglavlje 2.8] slijedi

$\displaystyle (AX)^{-1}+X^{-1}$ $\displaystyle =B,$    
$\displaystyle X^{-1}A^{-1}+X^{-1}$ $\displaystyle =B,$    
$\displaystyle X^{-1}(A^{-1}+I)$ $\displaystyle =B.$    

Množenjem jednadžbe s lijeve strane matricom $ X$ i s desne strane matricom $ B^{-1}$ dobivamo

$\displaystyle X\cdot X^{-1}(A^{-1}+I)\cdot B^{-1}$ $\displaystyle =X\cdot B\cdot B^{-1},$    
$\displaystyle I\cdot(A^{-1}+I)\cdot B^{-1}$ $\displaystyle =X\cdot I,$    
$\displaystyle (A^{-1}+I)\cdot B^{-1}$ $\displaystyle =X,$    

odnosno

$\displaystyle X=(A^{-1}+I)\cdot B^{-1}.$

Matrice $ A$ i $ B$ imaju inverze jer je

$\displaystyle \det A=2\cdot 4-(-1)\cdot3=11\neq0
\quad\textrm{ i }\quad
\det B=3\cdot(-3)-4\cdot 1=-13\neq0$

Prema zadatku 2.23 vrijedi

$\displaystyle A^{-1}=\frac{1}{11}\begin{bmatrix}4 & 1 \\ -3 & 2\end{bmatrix}\qu...
...\ -1 & 3\end{bmatrix}=
\frac{1}{13}\begin{bmatrix}3 & 4 \\ 1 & -3\end{bmatrix}.$

Stoga je

$\displaystyle X$ $\displaystyle =\left(\frac{1}{11}\begin{bmatrix}4 & 1 \\ -3 & 2\end{bmatrix}+ \...
...nd{bmatrix}\right)\cdot \frac{1}{13}\begin{bmatrix}3 & 4 \\ 1 & -3\end{bmatrix}$    
  $\displaystyle =\left(\frac{1}{11}\begin{bmatrix}4 & 1 \\ -3 & 2\end{bmatrix}+ \...
...nd{bmatrix}\right)\cdot \frac{1}{13}\begin{bmatrix}3 & 4 \\ 1 & -3\end{bmatrix}$    
  $\displaystyle =\frac{1}{11\cdot 13}\begin{bmatrix}15 & 1 \\ -3 & 13\end{bmatrix...
...& -3\end{bmatrix}= \frac{1}{143}\begin{bmatrix}46 & 57 \\ 4 & -51\end{bmatrix}.$    


Matrična jednadžba     LINEARNA ALGEBRA     Rješavanje matrične jednadžbe invertiranjem