23 settembre 2008

MATRICE INVERSA E SISTEMI

Un'alternativa

Ricordiamo l'equazione di matrici

AX = B

che rappresenta un sistema di equazioni lineari e cerchiamo, se esiste, un metodo per risolvere tale sistema, alternativo a quello di Gauss. Possibilmente che possa essere sviluppato con un computer.

Purtroppo la divisione B/A tra matrici non è definita e non è definibile, ma l'idea di trovare qualcosa di molto simile è certamente stimolante e potrebbe rivelarsi anche utile.

Immaginiamo che esista una matrice M, ottenibile in qualche modo da A, che goda della seguente proprietà:
MA = AM = I.

Se una tale matrice esistesse, potremmo moltiplicare per essa entrambi i membri dell'equazione
MAX = MB

e ricordando la sua proprietà, ossia che MA = I, semplificarla
IX = MB

ovvero, essendo IX = X,
X = MB .

La nostra equazione è risolta!

Rimangono aperte alcune questioni:
  • esiste una tale matrice?
  • in quali condizioni?
  • è unica?
  • come fare a calcolarla?
Mostreremo che una tale matrice può esistere. Quando esiste essa prende il nome di matrice inversa di A e viene indicata con A-1. Per essa quindi vale la relazione
AA-1 = A-1A = I

e la soluzione del sistema è data da
X = A-1B .

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