Matricea inversă
Când o matrice este inversabilă (determinant nenul), algoritmul cu transpusa și adjuncta, formula rapidă pentru ordinul 2, inversa dintr-o relație polinomială și condiția ca inversa să aibă elemente întregi.
- 25 min
- La BAC: Subiectul al II-lea (1)
- Verificat pe bareme

ții minte doar fișa asta și ești acoperit
Fișa de aur
- 01
A inversabilă ⇔ det A ≠ 0. Orice cerință „arătați că A este inversabilă” începe cu calculul determinantului.
- 02
Algoritm: det A → ᵗA → adjuncta (complemente algebrice) → A⁻¹ = adjuncta împărțită la det A. La final verifici o linie din A·A⁻¹.
- 03
Ordin 2: schimbi a cu d, schimbi semnul lui b și c, împarți la ad − bc.
Truc: „Schimbă locul pe diagonală, schimbă semnul în afara ei.”
- 04
Dintr-o relație A² − 3A + 2I = O scoți direct A⁻¹ = (3I − A)/2: dai factor comun pe A.
- 05
Matrice cu elemente întregi: inversa are elemente întregi ⇔ det A = ±1, pentru că det A · det A⁻¹ = 1 cu ambii factori întregi.
Pe scurt
Culorile din lecție:termencifră, datăidee-cheie
- este inversabilă dacă există cu ; inversa este unică.
- Teoremă: inversabilă .
- Algoritm: ; transpusa ; adjuncta ; .
- Ordin 2: .
- Proprietăți: , , .
- Matrice cu elemente întregi: are elemente întregi .
Definiție și criteriu
Matricea se numește inversabilă dacă există astfel încât . Matricea este unică și se notează .
Teoremă. este inversabilă dacă și numai dacă .
De ce determinantul decide: dacă , atunci , deci . Reciproc, dacă , matricea verifică ambele egalități (proprietate demonstrată în manual prin dezvoltarea determinantului după linii).
Consecință importantă: pentru matrice pătratice, e suficient să verifici o singură egalitate, ; cealaltă rezultă.
Când este inversabilă o matrice pătratică?
Algoritmul de calcul
- DeterminantulCalculezi ; dacă , matricea nu este inversabilă și te oprești.
- TranspusaScrii (liniile devin coloane).
- AdjunctaÎnlocuiești fiecare element al lui cu complementul său algebric în : obții .
- Inversa. Verifici rapid un element din .
, , deci este inversabilă.
De exemplu, elementul (1, 1) al lui este , iar elementul (1, 2) este .
Verificare: prima linie a lui ori prima coloană a lui : , împărțit la 3 dă 1.
, , deci .
Inversa la ordinul 2, dintr-o privire
Inversa dintr-o relație polinomială
Dacă știi o relație de tipul , dai factor comun pe :
: , , deci (Hamilton–Cayley) și
Același rezultat dă formula rapidă de ordin 2.
Proprietăți și inverse cu elemente întregi
- ; ; ; , .
- .
Elemente întregi. Dacă are elemente întregi și are elemente întregi, atunci și sunt numere întregi cu produsul 1, deci . Reciproc, dacă , , iar are elemente întregi (complementele algebrice sunt determinanți cu elemente întregi).
Pentru ce determinanți are inversa elemente întregi?
Itemi oficiali rezolvați
, .
a) .
b) Barem: , pentru orice real (3p). Cum are discriminantul , expresia nu se anulează, deci și este inversabilă pentru orice real (2p).
c) Pentru , are elemente întregi; inversa are toate elementele întregi dacă este divizor al lui 1. Cum , obținem , adică , de unde a = 0 sau a = 1 (3p + 2p).
Control: , cu elemente întregi.
, .
b) pentru orice (dezvoltare după prima linie), deci este inversabilă.
c)
Barem: 2p inversa, 3p suma, determinantul și inegalitatea.
, .
a) (2p + 3p).
b) Determinați mulțimea numerelor reale pentru care este inversabilă.
, pentru orice real (2p). , deci este inversabilă dacă și numai dacă (3p).
, . Arătați că, dacă este inversabilă, atunci și este inversabilă.
; inversabilă (3p). Atunci și , deci și este inversabilă (2p).
Cât este det(A⁻¹)?
Ce se cere la BAC
- „Determinați mulțimea valorilor lui a pentru care A(a) este inversabilă” (model 2026, II.1.b): rădăcinile lui se exclud din .
- „Arătați că A este inversabilă” (b): determinant nenul. 2020 iunie: ; 2021 august: .
- „Determinați inversa”: algoritmul complet; uneori doar într-un caz particular (, ).
- c) cu inversa: elemente întregi (; 2020 iunie: ), o inegalitate cu (2021 august: ), o ecuație (lecția următoare).
Greșeli care costă puncte
- Inversa calculată fără să verifici (corectorul vrea justificarea existenței).
- Adjuncta fără transpunere sau cu semnele complementelor greșite.
- Împărțirea uitată la .
- în loc de .
- La elemente întregi: concluzia „” uitând cazul .
Termeni-cheie
- Matrice inversabilă
- A ∈ Mn(C) este inversabilă dacă există B ∈ Mn(C) cu AB = BA = In; B se notează A⁻¹ și este unică.
- Criteriul de inversabilitate
- A este inversabilă în Mn(C) dacă și numai dacă det A ≠ 0.
- Matrice singulară
- Matrice pătratică cu determinantul 0; nu are inversă.
- Matricea adjunctă A*
- Matricea obținută înlocuind fiecare element al transpusei ᵗA cu complementul său algebric.
- Formula inversei
- A⁻¹ = (1/det A)·A*.
- Inversa de ordin 2
- Pentru A = (a b; c d) cu ad − bc ≠ 0: A⁻¹ = 1/(ad − bc)·(d −b; −c a).
- Inversa produsului
- (AB)⁻¹ = B⁻¹A⁻¹ (ordinea se inversează).
- Determinantul inversei
- det(A⁻¹) = 1/det A.
- Inversă cu elemente întregi
- O matrice cu elemente întregi are inversa cu elemente întregi dacă și numai dacă det A ∈ {−1, 1}.
Notițele mele
Salvat localSurse
- Programa de examen Matematică M_mate-info (Anexa 2 la OMEN 4430/2014), clasa a XI-a
- BAC 2020, sesiunea iunie–iulie, varianta 6, Subiectul al II-lea, 1.a–c (subiect și barem)
- BAC 2021, sesiunea august, varianta 4, Subiectul al II-lea, 1.a–c (subiect și barem)
- Model BAC 2026, M_mate-info, Subiectul al II-lea, 1.a–b (subiect și barem)
- BAC 2024, sesiunea specială, varianta 9, Subiectul al II-lea, 1.c (subiect și barem)