$$$\left[\begin{array}{cc}5 & 2\\1 & 1\end{array}\right]$$$ 的反函数

该计算器将求出大小为$$$2$$$x$$$2$$$的方阵$$$\left[\begin{array}{cc}5 & 2\\1 & 1\end{array}\right]$$$的逆矩阵,并显示步骤。

相关计算器: 高斯-约当消元法计算器, 伪逆计算器

A

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使用高斯-若尔当消元法计算$$$\left[\begin{array}{cc}5 & 2\\1 & 1\end{array}\right]^{-1}$$$

解答

要找逆矩阵,将它与单位矩阵构成增广矩阵,并进行初等行变换,使左侧化为单位矩阵。此时右侧即为逆矩阵。

因此,用单位矩阵增广该矩阵:

$$$\left[\begin{array}{cc|cc}5 & 2 & 1 & 0\\1 & 1 & 0 & 1\end{array}\right]$$$

将第$$$1$$$行除以$$$5$$$$$$R_{1} = \frac{R_{1}}{5}$$$

$$$\left[\begin{array}{cc|cc}1 & \frac{2}{5} & \frac{1}{5} & 0\\1 & 1 & 0 & 1\end{array}\right]$$$

$$$2$$$行减去第$$$1$$$行:$$$R_{2} = R_{2} - R_{1}$$$

$$$\left[\begin{array}{cc|cc}1 & \frac{2}{5} & \frac{1}{5} & 0\\0 & \frac{3}{5} & - \frac{1}{5} & 1\end{array}\right]$$$

将第$$$2$$$行乘以$$$\frac{5}{3}$$$: $$$R_{2} = \frac{5 R_{2}}{3}$$$.

$$$\left[\begin{array}{cc|cc}1 & \frac{2}{5} & \frac{1}{5} & 0\\0 & 1 & - \frac{1}{3} & \frac{5}{3}\end{array}\right]$$$

从第$$$1$$$行中减去第$$$2$$$行的$$$\frac{2}{5}$$$倍:$$$R_{1} = R_{1} - \frac{2 R_{2}}{5}$$$

$$$\left[\begin{array}{cc|cc}1 & 0 & \frac{1}{3} & - \frac{2}{3}\\0 & 1 & - \frac{1}{3} & \frac{5}{3}\end{array}\right]$$$

我们完成了。左边是单位矩阵。右边是逆矩阵。

答案

逆矩阵为 $$$\left[\begin{array}{cc}\frac{1}{3} & - \frac{2}{3}\\- \frac{1}{3} & \frac{5}{3}\end{array}\right]\approx \left[\begin{array}{cc}0.333333333333333 & -0.666666666666667\\-0.333333333333333 & 1.666666666666667\end{array}\right]$$$A


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