Inversa de Matriz

Geometria e álgebra de aplicações lineares, vetores e matrizes

A inversa A⁻¹ é a transformação que desfaz A. Aplique A depois A⁻¹ e todo vetor volta para casa: A⁻¹A = AA⁻¹ = I. Se A rotaciona 30°, sua inversa rotaciona de volta 30°; se A dobra comprimentos, sua inversa os reduz à metade.

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

Para uma matriz 2×2 há uma forma fechada memorável. Troque a diagonal, negue a fora-da-diagonal, divida pelo determinante:

Onde isso aparece no MLA inversa é conceitualmente central mas praticamente evitada. As equações normais da regressão são escritas β = (XᵀX)⁻¹Xᵀy, mas solvers reais nunca formam aquela inversa; eles resolvem o sistema diretamente porque inverter é custoso e numericamente frágil. Saber quando uma matriz é invertível (posto completo) diz se seu problema é bem-posto ou degenerado.
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