Inversa de Matriz

Geometria e álgebra das aplicações lineares, vetores e matrizes

A inversa A⁻¹ é a transformação que desfaz A. Aplica A e depois A⁻¹ e todo o vetor regressa a casa: A⁻¹A = AA⁻¹ = I. Se A roda 30°, a sua inversa roda 30° de volta; se A duplica comprimentos, a sua inversa reduz-nos a metade.

Nem toda a matriz pode ser desfeita. Uma inversa existe apenas quando A é de característica completa, equivalentemente quando o seu determinante é não-nulo. A razão é geométrica: se A achata o espaço (colapsando uma direção para zero, como faz uma matriz de característica baixa), informação é destruída e não há forma de reconstruí-la. Tal matriz é singular.

Para uma matriz 2×2 há uma forma fechada memorável. Troca a diagonal, nega o que está fora da diagonal, divide pelo determinante:

Onde isto aparece no MLA inversa é conceptualmente central mas, na prática, evitada. As equações normais da regressão escrevem-se β = (XᵀX)⁻¹Xᵀy, mas os solvers reais nunca formam essa inversa; resolvem o sistema diretamente porque inverter é dispendioso e numericamente frágil. Saber quando uma matriz é invertível (característica completa) diz-te se o teu problema é bem-posto ou degenerado.
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