Kalkulátorház

Mátrix kalkulátor: determináns, inverz, szorzás

Válaszd ki a mátrix méretét és a műveletet, majd töltsd ki a mezőket. Az eredmény azonnal megjelenik, az inverznél törtek helyett tizedes alakban.

Méret
A mátrix

Eredmény

A determináns kiszámolása

A determináns egy négyzetes mátrixhoz rendelt szám. Ha nulla, a mátrixnak nincs inverze, és a hozzá tartozó egyenletrendszernek nincs egyértelmű megoldása.

  • 2×2: det [[a, b], [c, d]] = a · d − b · c
  • 3×3 (Sarrus-szabály): a főátló irányú három szorzat összegéből kivonjuk a mellékátló irányú három szorzat összegét.

Példa: A = [[2, 1, 3], [1, 0, 2], [4, 1, 1]]. Kifejtés az első sor szerint: det(A) = 2 · (0 · 1 − 2 · 1) − 1 · (1 · 1 − 2 · 4) + 3 · (1 · 1 − 0 · 4) = 2 · (−2) − 1 · (−7) + 3 · 1 = −4 + 7 + 3 = 6.

Inverz mátrix

Az A mátrix inverze az az A⁻¹ mátrix, amellyel szorozva az egységmátrixot kapjuk: A · A⁻¹ = E. Csak akkor létezik, ha det(A) ≠ 0. Kiszámolása: A⁻¹ = adj(A) / det(A), ahol az adjungált mátrix az előjeles aldeterminánsok transzponáltja. 2×2-es esetben egyszerű:

[[a, b], [c, d]]⁻¹ = 1 / (ad − bc) · [[d, −b], [−c, a]]

A példamátrix inverze törtekkel:

1. oszlop2. oszlop3. oszlop
1. sor−1/31/31/3
2. sor7/6−5/3−1/6
3. sor1/61/3−1/6

Ellenőrzés: az első sor és az első oszlop szorzata 2 · (−1/3) + 1 · 7/6 + 3 · 1/6 = −2/3 + 7/6 + 1/2 = 1, ahogy az egységmátrixban.

Mátrixok szorzása

Az A · B szorzat i-edik sorának j-edik eleme A i-edik sorának és B j-edik oszlopának skaláris szorzata: a sorok és oszlopok elemeit páronként összeszorozzuk és összeadjuk. A szorzás nem felcserélhető, A · B általában nem egyenlő B · A-val.

A fenti A és B = [[1, 0, 2], [0, 1, 1], [1, 1, 0]] szorzatának bal felső eleme: 2 · 1 + 1 · 0 + 3 · 1 = 5. A teljes szorzat: [[5, 4, 5], [3, 2, 2], [5, 2, 9]].

Összeadás és transzponálás

Azonos méretű mátrixokat elemenként adunk össze vagy vonunk ki. A transzponált (Aᵀ) a sorok és oszlopok felcserélésével jön létre: az első sorból első oszlop lesz. A determináns a transzponálás során nem változik.

Mire használják?

Lineáris egyenletrendszerek megoldására (lásd az egyenletrendszer megoldót), geometriai transzformációkra (forgatás, nyújtás), a számítógépes grafikában és a statisztikában. Vektorműveletekhez a vektor kalkulátor használható.

Gyakori kérdések

Hogyan számolom ki egy 2×2-es mátrix determinánsát?

A főátló szorzatából vond ki a mellékátló szorzatát: [[a, b], [c, d]] determinánsa a · d − b · c.

Mikor nincs egy mátrixnak inverze?

Ha a determinánsa nulla. Ilyenkor a mátrix szinguláris, sorai (oszlopai) lineárisan összefüggők.

Felcserélhető a mátrixszorzás?

Nem, A · B általában nem egyenlő B · A-val. Az összeadás viszont felcserélhető.

Mi a Sarrus-szabály?

A 3×3-as determináns számolási módja: a főátlóval párhuzamos három szorzat összegéből kivonjuk a mellékátlóval párhuzamos három szorzat összegét. Nagyobb mátrixokra nem érvényes.

Jogi nyilatkozat: Az oldal és a kalkulátor eredménye tájékoztató jellegű, nem minősül jogi, adó- vagy pénzügyi tanácsadásnak.

Ellenőrizve: