Àlgebra

Matrius

Operacions amb matrius de fins a 3×3, la matriu inversa i les propietats que més es fan servir.

Operacions

  • Suma: element a element, amb matrius de la mateixa mida.
  • Producte: l'element (i,j)(i, j) de ABAB és la fila ii de AA per la columna jj de BB. Només es pot si les columnes de AA coincideixen amb les files de BB.
  • El producte no és commutatiu: en general AB≠BAAB \neq BA. Per això sovint es pregunta quan dues matrius «commuten».
  • Transposada AtA^t: canviar files per columnes.

Matriu inversa

AA és invertible si i només si det⁡A≠0\det A \neq 0. Aleshores A A−1=A−1A=IA\,A^{-1} = A^{-1}A = I.

  • Per a una 2×22\times2: (abcd)−1=1ad−bc(d−b−ca)\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}^{-1} = \dfrac{1}{ad - bc}\begin{pmatrix} d & -b \\ -c & a \end{pmatrix}
  • Per a una 3×33\times3: A−1=1det⁡A (Adj⁡A)tA^{-1} = \dfrac{1}{\det A}\,(\operatorname{Adj} A)^t

Comprova sempre que A A−1=IA\,A^{-1} = I.

Equacions matricials

S'aïlla multiplicant per la inversa pel costat correcte, perquè el producte no commuta: AX=B⇒X=A−1BXA=B⇒X=BA−1AX = B \Rightarrow X = A^{-1}B \qquad XA = B \Rightarrow X = BA^{-1} Des de 2025 no n'han sortit, però continuen al temari.

Propietats útils

  • (AB)−1=B−1A−1(AB)^{-1} = B^{-1}A^{-1} i (AB)t=BtAt(AB)^t = B^tA^t
  • det⁡(AB)=det⁡A⋅det⁡B\det(AB) = \det A \cdot \det B i det⁡(At)=det⁡A\det(A^t) = \det A
  • A−1=A  ⟺  A2=IA^{-1} = A \iff A^2 = I: calcula A2A^2 i iguala totes les entrades amb les de la identitat.

Practicar aquest tema