1.2Mátrixok

Definíció 1.11 [ Mátrix ]

Egy mátrix vízszintes vonalban elhelyezkedő elemei sorokat, míg függőlegesen elhelyezkedő elemei oszlopokat alkotnak.

Egy mm sorból és nn oszlopból álló mátrix jelölése:

A=[a11a12…a1na21a22…a2n⋮⋮⋱⋮am1am2…amn]. \rmat A = \begin{bmatrix} a_{11} & a_{12} & \ldots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \ldots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{m1} & a_{m2} & \ldots & a_{mn} \end{bmatrix} \text.

Mátrixok jelölése nyomtatott szövegben: A\rmat A.

Mátrixok jelölése írásban: A‾‾\underline{\underline A}.

Az m×nm \times n-es mátrixok halmazának jelölései: Mm×n=Rm×Rn=Rm×n\mathcal M_{m \times n} = \mathbb R^m \times \mathbb R^n = \mathbb R^{m \times n}.

A mátrix ii-edik sorában és jj-edik oszlopában található elemet aija_{ij}-vel jelöljük.

Megjegyzés

A mátrix dimenzióit mindig először a sorok számával, majd azt követően az oszlopok számával adják meg.

Speciális mátrixstruktúrák:

[a11a21⋮an1]∈  Mn×1∼    oszlopvektor / oszlopmaˊtrix[  a11a12…a1n  ]∈  M1×n∼    sorvektor / sormaˊtrix[a11a12…a1na21a22…a2n⋮⋮⋱⋮an1an2…ann]∈  Mn×n∼    kvadratikus / neˊgyzetes maˊtrixE=[an1an2…ann10…001…0⋮⋮⋱⋮00…1]∈  Mn×n∼    egyseˊgmaˊtrix0=[an1an2…ann00…000…0⋮⋮⋱⋮00…0]∈  Mm×n∼    nullmaˊtrix \begin{array}{rccl} & \begin{bmatrix} a_{11} \\ a_{21} \\ \vdots \\ a_{n1} \end{bmatrix} & \in \; \mathcal M_{n \times 1} & \sim\;\;\text{oszlopvektor / oszlopmátrix} \\[12mm] & \begin{bmatrix} \;a_{11} & a_{12} & \ldots & a_{1n}\; \end{bmatrix} & \in \; \mathcal M_{1 \times n} & \sim\;\;\text{sorvektor / sormátrix} \\[4mm] & \begin{bmatrix} a_{11} & a_{12} & \ldots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \ldots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{n1} & a_{n2} & \ldots & a_{nn} \end{bmatrix} & \in \; \mathcal M_{n \times n} & \sim\;\;\text{kvadratikus / négyzetes mátrix} \\[12mm] \imat = & \begin{bmatrix} \hphantom{a_{n1}} & \hphantom{a_{n2}} & \hphantom{\ldots} & \hphantom{a_{nn}} \\[-14pt] 1 & 0 & \ldots & 0 \\ 0 & 1 & \ldots & 0 \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & 0 & \ldots & 1 \end{bmatrix} & \in \; \mathcal M_{n \times n} & \sim\;\;\text{egységmátrix} \\[12mm] \nmat = & \begin{bmatrix} \hphantom{a_{n1}} & \hphantom{a_{n2}} & \hphantom{\ldots} & \hphantom{a_{nn}} \\[-14pt] 0 & 0 & \ldots & 0 \\ 0 & 0 & \ldots & 0 \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & 0 & \ldots & 0 \end{bmatrix} & \in \; \mathcal M_{m \times n} & \sim\;\;\text{nullmátrix} \end{array}

Definíció 1.12 [ Mátrixok transzponáltja ]

Egy A∈Mm×n\rmat A \in \mathcal M_{m \times n} mátrix transzponáltja a főátlójára vett tükörképe. Jele: A⊺∈Mn×m\rmat A^\T \in \mathcal M_{n \times m}.

Példa

Határozzuk meg az A=[123456]\rmat A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \end{bmatrix} mátrix transzponáltját!

A=[123456]∈M2×3⇒A⊺=[142536]∈M3×2 \rmat A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \end{bmatrix} \in \mathcal M_{2 \times 3} \quad \Rightarrow \quad \rmat A^\T = \begin{bmatrix} 1 & 4 \\ 2 & 5 \\ 3 & 6 \end{bmatrix} \in \mathcal M_{3 \times 2}

Definíció 1.13 [ szimmetrikus mátrix ]

Egy A∈Mn×n\rmat A \in \mathcal M_{n \times n} mátrix szimmetrikus, ha A=A⊺\rmat A = \rmat A^\T.

Definíció 1.14 [ Antiszimmetrikus mátrix ]

Egy A∈Mn×n\rmat A \in \mathcal M_{n \times n} mátrix antiszimmetrikus, ha A=−A⊺\rmat A = -\rmat A^\T.

Megjegyzés

Antiszimmetrikus mátrixok főátlójában csak nullák szerepelnek.

Definíció 1.15 [ Mátrixok egyenlősége ]

Két mátrix akkor és csak akkor egyenlő, ha a megfelelő helyeken álló elemei egyenlőek.

!A,B∈Mm×n:A=B⟺∀i∈{1,2,…,m}  ∧  ∀j∈{1,2,…,n}:aij=bij !\rmat A, \rmat B \in \mathcal M_{m \times n}: \rmat A = \rmat B \quad \Longleftrightarrow \quad \forall i \in \{1, 2, \ldots, m\} \; \land \; \forall j \in \{1, 2, \ldots, n\}: a_{ij} = b_{ij}

Definíció 1.16 [ Mátrixok összege ]

Két mátrix összegén azt a mátrixot értjük, melyet a két mátrix elemenkénti összeadásával kapunk, azaz, ha A,B∈Mm×n\rmat A, \rmat B \in \mathcal M_{m \times n}, akkor C:=A+B∈Mm×n\rmat C := \rmat A + \rmat B \in \mathcal M_{m \times n}, ahol cij:=aij+bijc_{ij} := a_{ij} + b_{ij}.

Példa

Határozzuk meg az A=[123456]\rmat A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \end{bmatrix} és a B=[654321]\rmat B = \begin{bmatrix} 6 & 5 & 4 \\ 3 & 2 & 1 \end{bmatrix} mátrixok összegét!

[123456]+[654321]=[1+62+53+44+35+26+1]=[777777] \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 6 & 5 & 4 \\ 3 & 2 & 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 + 6 & 2 + 5 & 3 + 4 \\ 4 + 3 & 5 + 2 & 6 + 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 7 & 7 & 7 \\ 7 & 7 & 7 \end{bmatrix}

Definíció 1.17 [ Mátrix és skalár szorzata ]

Egy mátrix és egy skalár szorzata olyan mátrix, melynek minden eleme skalárszorosa az eredeti mátrix elemeinek, azaz ha A∈Mm×n\rmat A \in \mathcal M_{m \times n} és λ∈R\lambda \in \mathbb R, akkor C:=λA\rmat C := \lambda \rmat A, ahol cij:=λaijc_{ij} := \lambda a_{ij}.

Példa

Határozzuk meg a λ=2\lambda = 2 skalár és az A=[123456]\rmat A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \end{bmatrix} mátrix szorzatát!

λ⋅A=2⋅[123456]=[2⋅12⋅22⋅32⋅42⋅52⋅6]=[24681012] \lambda \cdot \rmat A = 2 \cdot \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2 \cdot 1 & 2 \cdot 2 & 2 \cdot 3 \\ 2 \cdot 4 & 2 \cdot 5 & 2 \cdot 6 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2 & 4 & 6 \\ 8 & 10 & 12 \end{bmatrix}

Definíció 1.18 [ Mátrixok szorzata ]

Legyen A∈Mm×n\rmat A \in \mathcal M_{m \times n} és B∈Mn×p\rmat B \in \mathcal M_{n \times p}. Ekkor a két mátrix szorzata

C:=A⋅B, ahol cij=∑k=1naik⋅bkj=ai1⋅b1j+ai2⋅b2j+…+ain⋅bnj. \rmat C := \rmat A \cdot \rmat B \text{, ahol } c_{ij} = \sum_{k=1}^{n} a_{ik} \cdot b_{kj} = a_{i1} \cdot b_{1j} + a_{i2} \cdot b_{2j} + \ldots + a_{in} \cdot b_{nj} \text.

A mátrixszorzás vizualizálása:

[∑amibi1…∑amibipb11…b1pb21…b2p⋮⋱⋮bn1…bnp][a11a12…a1na21a22…a2n⋮⋮⋱⋮am1am2…amn][∑a1ibi1…∑a1ibip∑a2ibi1…∑a2ibip⋮⋱⋮∑amibi1…∑amibip] \begin{align*} & \left[\begin{array}{ccc} \phantom{\sum a_{mi} b_{i1}} & \phantom{\dots} & \phantom{\sum a_{mi} b_{ip}} \\[-14pt] b_{11} & \dots & b_{1p} \\ b_{21} & \dots & b_{2p} \\ \vdots & \ddots & \vdots \\ b_{n1} & \dots & b_{np} \end{array}\right] \\ \left[\begin{array}{cccc} a_{11} & a_{12} & \dots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \dots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{m1} & a_{m2} & \dots & a_{mn} \end{array}\right] & \left[\begin{array}{ccc} \sum a_{1i} b_{i1} & \dots & \sum a_{1i} b_{ip} \\ \sum a_{2i} b_{i1} & \dots & \sum a_{2i} b_{ip} \\ \vdots & \ddots & \vdots \\ \sum a_{mi} b_{i1} & \dots & \sum a_{mi} b_{ip} \end{array}\right] \end{align*}

Példa

Határozzuk meg az A=[10−2−134]\rmat A = \begin{bmatrix} 1 & 0 \\ -2 & -1 \\ 3 & 4 \end{bmatrix} és a B=[102−120]\rmat B = \begin{bmatrix} 1 & 0 & 2 \\ -1 & 2 & 0 \end{bmatrix} mátrixok szorzatát!

[−1⋅1+2⋅(−2)+0⋅3−1⋅0+2⋅(−1)+0⋅410−2−134][102−120][1⋅1+0⋅(−2)+2⋅31⋅0+0⋅2+2⋅4−1⋅1+2⋅(−2)+0⋅3−1⋅0+2⋅(−1)+0⋅4]=[78−5−2] \begin{align*} & \left[\begin{array}{cc} \phantom{-1 \cdot 1 + 2 \cdot (-2) + 0 \cdot 3} & \phantom{-1 \cdot 0 + 2 \cdot (-1) + 0 \cdot 4} \\[-14pt] 1 & 0 \\ -2 & -1 \\ 3 & 4 \end{array}\right] \\ \left[\begin{array}{ccc} 1 & 0 & 2 \\ -1 & 2 & 0 \end{array}\right] & \left[\begin{array}{cc} 1 \cdot 1 + 0 \cdot (-2) + 2 \cdot 3 & 1 \cdot 0 + 0 \cdot 2 + 2 \cdot 4 \\ -1 \cdot 1 + 2 \cdot (-2) + 0 \cdot 3 & -1 \cdot 0 + 2 \cdot (-1) + 0 \cdot 4 \end{array}\right] = \begin{bmatrix} 7 & 8 \\ -5 & -2 \end{bmatrix} \end{align*}

Állítás

Ha A\rmat A, B\rmat B és C\rmat C olyan mátrixok, hogy létezik az (A⋅B)⋅C(\rmat A \cdot \rmat B) \cdot \rmat C mátrixszorzat, akkor az A⋅(B⋅C)\rmat A \cdot (\rmat B \cdot \rmat C) mátrixszorzat is létezik, és ezek egyenlőek.

A mátrixszorzás tehát asszociatív.

Definíció 1.19 [ Determináns ]

Legyen A∈Mn×n\rmat A \in \mathcal M_{n \times n} kvadratikus mátrix, és det⁡:Mn×n→R\det: \mathcal M_{n \times n} \rightarrow \mathbb R függvény. A mátrix ii-edik oszlopának elemeit tartalmazó oszlopvektorokat ai\rvec a_i-vel jelöljük. Az A\rmat A determinánsának nevezzük det⁡A\det \rmat A-t, a hozzárendelést pedig az alábbi négy axióma írja le:

  • homogén: det⁡(i⋯λai⋯i)=λdet⁡(i⋯ai⋯i), \edet{\lambda \rvec a_i} = \lambda \edet{\rvec a_i} \text,
  • additív: det⁡(i⋯ai+bi⋯i)=det⁡(i⋯ai⋯i)+det⁡(i⋯bi⋯i), \edet{\rvec a_i + \rvec b_i} = \edet{\rvec a_i} + \edet{\rvec b_i} \text,
  • alternáló: det⁡(i⋯ai…aj⋯i)=−det⁡(i⋯aj…ai⋯i), \edet{\rvec a_i & \dots & \rvec a_j} = - \edet{\rvec a_j & \dots & \rvec a_i} \text,
  • E\imat determinánsa det⁡E=det⁡(e^1e^2⋯e^n)=1, \det \imat =\det \begin{pmatrix} \uvec e_1 & \uvec e_2 & \cdots & \uvec e_n \end{pmatrix} = 1 \text,

Állítás

Ha egy mátrixban van két azonos oszlop, akkor a determinánsa nulla.

Állítás

Egy mátrix determinánsa nem változik, ha az egyik oszlopához hozzáadjuk egy másik oszlopának skalárszorosát.

Tétel 1.1 [ Kifejtési tétel ]

det⁡A=det⁡(a1;a2;… ;an)=∣a11a12⋯a1na21a22⋯a2n⋮⋮⋱⋮an1an2⋯ann∣=det⁡(∑j=1naj1e^j;a2;… ;an)=a11det⁡(e^1;a2;… ;an)+a21det⁡(e^2;a2;… ;an)+…+an1det⁡(e^n;a2;… ;an)=a11  ∣10⋯00a22⋯a2n⋮⋮⋱⋮0an2⋯ann∣+a21  ∣0a12⋯a1n10⋯0⋮⋮⋱⋮0an2⋯ann∣++⋯+an1  ∣0a12⋯a1n0a22⋯a2n⋮⋮⋱⋮10⋯0∣==a11  ∣10⋯00a22⋯a2n⋮⋮⋱⋮0an2⋯ann∣−a21  ∣a120⋯a1n01⋯0⋮⋮⋱⋮an20⋯ann∣+⋯+(−1)n−1an1  ∣a12⋯a1n0a22⋯a2n0⋮⋱⋮⋮an2⋯ann1∣\begin{align*} \det & \rmat A = \det \left( \rvec a_1; \rvec a_2; \dots; \rvec a_n \right) = \begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{n1} & a_{n2} & \cdots & a_{nn} \end{vmatrix} = \det \left( \sum_{j = 1}^{n} a_{j1} \uvec e_j; \rvec a_2; \dots; \rvec a_n \right) \\[2mm] & = a_{11} \det \left( \uvec e_1; \rvec a_2; \dots; \rvec a_n \right) + a_{21} \det \left( \uvec e_2; \rvec a_2; \dots; \rvec a_n \right) + \ldots + a_{n1} \det \left( \uvec e_n; \rvec a_2; \dots; \rvec a_n \right) \\[2mm] & = a_{11}\; \begin{vmatrix} 1 & 0 & \cdots & 0 \\ 0 & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & a_{n2} & \cdots & a_{nn} \end{vmatrix} + a_{21}\; \begin{vmatrix} 0 & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\ 1 & 0 & \cdots & 0 \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & a_{n2} & \cdots & a_{nn} \end{vmatrix} + + \dots + a_{n1}\; \begin{vmatrix} 0 & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\ 0 & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 1 & 0 & \cdots & 0 \end{vmatrix} = \\[2mm] & = a_{11}\; \begin{vmatrix} 1 & 0 & \cdots & 0 \\ 0 & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & a_{n2} & \cdots & a_{nn} \end{vmatrix} - a_{21}\; \begin{vmatrix} a_{12} & 0 & \cdots & a_{1n} \\ 0 & 1 & \cdots & 0 \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{n2} & 0 & \cdots & a_{nn} \end{vmatrix} + \dots + (-1)^{n-1} a_{n1}\; \begin{vmatrix} a_{12} & \cdots & a_{1n} & 0 \\ a_{22} & \cdots & a_{2n} & 0 \\ \vdots & \ddots & \vdots & \vdots \\ a_{n2} & \cdots & a_{nn} & 1 \end{vmatrix} \end{align*}

Jelölje a kk. sor és jj. oszlop kitakarásával kapott aldeterminánst Akj\rmat A_{kj}, ekkor az egyenlőség a következőképpen írható át:

a11A11−a21A21+…+(−1)n−1an1An1. a_{11} \rmat A_{11} - a_{21} \rmat A_{21} + \ldots + (-1)^{n-1} a_{n1} \rmat A_{n1} \text.

Vezessük be a következő jelölést: A‾kj=(−1)k−1Akj\rmat{\overline A}_{kj} = (-1)^{k-1} \rmat A_{kj}. Így:

a11A‾11+a21A‾21+…+an1A‾n1=∑j=1naj1Aj1=⋯=∑k=1n(−1)εak1ak2…akndet⁡E, a_{11} \rmat{\overline A}_{11} + a_{21} \rmat{\overline A}_{21} + \ldots + a_{n1} \rmat{\overline A}_{n1} = \sum_{j=1}^{n} a_{j1} \rmat A_{j1} = \cdots = \sum_{k = 1}^{n} (-1)^{\varepsilon} a_{k1} a_{k2} \ldots a_{kn} \det \imat \text,

ahol ε\varepsilon az inverziók száma és E\imat az egységmátrix.

Megjegyzés

A kifejtési tételből következményei:

  • Nem lényeges, hogy sorról vagy oszlopról beszélünk a determinánssal kapcsolatban: det⁡A=det⁡A⊺. \det \rmat A = \det \rmat A^\T \text.
  • A determináns bármely sora vagy oszlopa alapján kifejthető: det⁡A=∑k=1nakjA‾kj⏟j-edik oszlop szerint=∑k=1naikA‾ik⏟i-edik sor szerint \det \rmat A = \underbrace{ \sum_{k = 1}^n a_{kj} \rmat{\overline A}_{kj} }_{\text{$j$-edik oszlop szerint}} = \underbrace{ \sum_{k = 1}^n a_{ik} \rmat{\overline A}_{ik} }_{\text{$i$-edik sor szerint}}

Példa

Adjuk meg az A=[1267]\rmat A = \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 6 & 7 \end{bmatrix} mátrix determinánsát!

det⁡A=∣1267∣=1⋅7−2⋅6=7−12=−5 \det A = \begin{vmatrix} 1 & 2 \\ 6 & 7 \end{vmatrix} = 1 \cdot 7 - 2 \cdot 6 = 7 - 12 = -5

Tétel 1.2 [ Lineárisan független vektorok ]

Az {a1;a2;…;an}\{\rvec a_1; \rvec a_2; \ldots; \rvec a_n\} vektorok lineárisan függetlenek, ha det⁡(a1;a2;…;an)≠0\det(\rvec a_1; \rvec a_2; \ldots; \rvec a_n) \neq 0.

Definíció 1.20 [ Mátrix rangja ]

A mátrix rangjának nevezzük az oszlopvektorai közül a lineárisan függetlenek maximális számát.

Példa

Határozzuk meg az A=[123456789]\rmat A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9 \end{bmatrix} mátrix rangját!

Az A\rmat A mátrix rangja 2, mivel a harmadik oszlop a második oszlop skalárszorosaként áll elő.

Tétel 1.3 [ Mátrixok rangszámának tétele ]

Egy mátrix rangja megegyezik maximális el nem tűnő aldeterminánsának rendjével.

Definíció 1.21 [ Mátrix elemi átalakításai ]

Egy mátrix elemi átalakításainak nevezzük a következőket:

  • A mátrix egy tetszőleges sorát vagy oszlopát egy 0-tól különböző számmal megszorozzuk.
  • A mátrix egy tetszőleges sorát vagy oszlopát felcseréljük.
  • A mátrix egy tetszőleges sorához vagy oszlopához egy másik tetszőleges sorát vagy oszlopát adjuk.

Állítás

Egy mátrix rangja elemi átalakítások során nem változik.

Bizonyítás

A determináns axiómáit figyelembe véve látható, hogy az elemi átalakítások nem változtatják meg a determináns 0 voltát.

Definíció 1.22 [ Kvadratikus és szinguláris mátrix ]

Egy kvadratikus (négyzetes) mátrixot regulárisnak mondunk, ha determinánsa nem zérus.

Ha a kvadratikus mátrix determinánsa 0, szinguláris mátrixról beszélünk.

Tétel 1.4 [ A determinánsok szorzástétele ]

Legyen A;B∈Mn×n\rmat A; \rmat B \in \mathcal M_{n \times n} mátrix, ekkor det⁡(A⋅B)=det⁡A⋅det⁡B\det(\rmat A \cdot \rmat B) = \det \rmat A \cdot \det \rmat B.

Állítás

(Mn×n;+;⋅)(\mathcal M_{n \times n}; +; \cdot) egységelemes gyűrű, mert…\dots

  • (Mn×n;+)(\mathcal M_{n \times n}; +) Abel-csoport,
  • (Mn×n;⋅)(\mathcal M_{n \times n}; \cdot) asszociatív,
  • teljesül a disztributivitás,
  • létezik a szorzás egységeleme, amely maga az egységmátrix.

Definíció 1.23 [ Inverz mátrix ]

Az A∈Mn×n\rmat A \in \mathcal M_{n \times n} mátrix inverzét az A−1\rmat A^{-1} jelöli, és az a mátrix, melyre A⋅A−1=E\rmat A \cdot \rmat A^{-1} = \imat teljesül.

Tétel 1.5 [ Ferde kifejtési tétel ]

Legyen A∈Mn×n\rmat A \in \mathcal M_{n \times n}, ekkor

∑i=1najiAki=0, haj≠k. \sum_{i=1}^{n} a_{ji} \rmat A_{ki} = 0 \text{, ha} j \neq k \text.

Állítás

Egy szinguláris mátrixnak nem létezik inverze.

Bizonyítás [ Indirekt módon ]

Legyen A∈Mn×n\rmat A \in \mathcal M_{n \times n} szinguláris mátrix. Tegyük fel, hogy létezik az inverze. Ekkor igaz, hogy A⋅A−1=E\rmat A \cdot \rmat A^{-1} = \imat. Vizsgáljuk meg a következő egyenlőséget:

det⁡A⏟=0⋅det⁡A−1=det⁡(A⋅A−1)=det⁡E⏟=1. \underbrace{\det \rmat A}_{=0} \cdot \det \rmat A^{-1} = \det \left( \rmat A \cdot \rmat A^{-1} \right) = \underbrace{\det \imat}_{=1} \text.

Látjuk, hogy ezzel ellentmondásra jutunk.

Állítás

Reguláris mátrix inverze egyértelmű. Ha A∈Mn×n\rmat A \in \mathcal M_{n \times n}, akkor

A−1:=adj⁡Adet⁡A. \rmat A^{-1} := \frac{\adj \rmat A}{\det \rmat A} \text.

Egy 3×33 \times 3-as mátrix adjungáltja:

A=[a11a12a13a21a22a23a31a32a33]⇒adj⁡A=[+∣a22a23a32a33∣−∣a12a13a32a33∣+∣a12a13a22a23∣−∣a21a23a31a33∣+∣a11a13a31a33∣−∣a11a13a21a23∣+∣a21a22a31a32∣−∣a11a12a31a32∣+∣a11a12a21a22∣] \rmat A = \begin{bmatrix} a_{11} & a_{12} & a_{13} \\ a_{21} & a_{22} & a_{23} \\ a_{31} & a_{32} & a_{33} \end{bmatrix} \quad \Rightarrow \quad \adj \rmat A = \begin{bmatrix} + \begin{vmatrix} a_{22} & a_{23} \\ a_{32} & a_{33} \end{vmatrix} & - \begin{vmatrix} a_{12} & a_{13} \\ a_{32} & a_{33} \end{vmatrix} & +\begin{vmatrix} a_{12} & a_{13} \\ a_{22} & a_{23} \end{vmatrix} \\[10pt] - \begin{vmatrix} a_{21} & a_{23} \\ a_{31} & a_{33} \end{vmatrix} & + \begin{vmatrix} a_{11} & a_{13} \\ a_{31} & a_{33} \end{vmatrix} & - \begin{vmatrix} a_{11} & a_{13} \\ a_{21} & a_{23} \end{vmatrix} \\[10pt] + \begin{vmatrix} a_{21} & a_{22} \\ a_{31} & a_{32} \end{vmatrix} & - \begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} \\ a_{31} & a_{32} \end{vmatrix} & +\begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} \\ a_{21} & a_{22} \end{vmatrix} \end{bmatrix}