Định nghĩa: Ma trận A vuông cấp n được gọi là khả nghịch trên V nếu tồn tại ma trận A' cùng cấp n sao cho A A' = A' A = E. Khi đó A' được gọi là ma trận nghịch đảo của ma trận A, ký hiệu là A−1.
Vì vậy, để chứng minh ma trận khả nghịch, ta cần chứng minh tồn tại ma trận A' sao cho A A' = A' A = E.
Chứng minh:
Ta tính định thức của ma trận A:
| a+1 b c d |
| -b a+1 b c |
| -c -b a+1 b |
| -d -c -b a+1|
= (a+1)(a+1) - (b)(-b) - (c)(-c) - (d)(-d)
= (a+1)^2 + b^2 + c^2 + d^2
Từ đó, ta có thể thấy rằng định thức của ma trận A không bằng 0 với mọi giá trị của a, b, c và d.
Vì định thức của ma trận A không bằng 0, nên ma trận A khả nghịch.
Cho ma trận sau :
| a+1 b c d |
| -b a+1 b c |
| -c -b a+1 b |
| -d -c -b a+1|
Chứng minh ma trận khả nghịch..?
Định nghĩa: Ma trận A vuông cấp n được gọi là khả nghịch trên V nếu tồn tại ma trận A' cùng cấp n sao cho A A' = A' A = E. Khi đó A' được gọi là ma trận nghịch đảo của ma trận A, ký hiệu là A−1.
Vì vậy, để chứng minh ma trận khả nghịch, ta cần chứng minh tồn tại ma trận A' sao cho A A' = A' A = E.
Chứng minh:
Ta tính định thức của ma trận A:
| a+1 b c d |
| -b a+1 b c |
| -c -b a+1 b |
| -d -c -b a+1|
= (a+1)(a+1) - (b)(-b) - (c)(-c) - (d)(-d)
= (a+1)^2 + b^2 + c^2 + d^2
Từ đó, ta có thể thấy rằng định thức của ma trận A không bằng 0 với mọi giá trị của a, b, c và d.
Vì định thức của ma trận A không bằng 0, nên ma trận A khả nghịch.
Kết luận:
Ma trận đã cho khả nghịch.