Calculadora de matrizes

Determinante, inversa, RREF e Ax = b até 6×6, com frações exatas e passos.

Matrix A

Integers, decimals or fractions such as 3/4. Blank cells count as 0.

Result

det(A) = 49

Row reduction to a triangular matrix with 0 row swap(s); det = (−1)^swaps × product of the diagonal = 49.

Method: only row swaps (each flips the sign) and “add a multiple of another row” (no change) are used.

Show the steps (3)
  1. Start
    Start
    2-31
    20-1
    145
  2. 1. R2 ← R2 − R1
    R2 ← R2 − R1
    2-31
    03-2
    145
  3. 2. R3 ← R3 − (1/2)R1
    R3 ← R3 − (1/2)R1
    2-31
    03-2
    011/29/2
  4. 3. R3 ← R3 − (11/6)R2
    R3 ← R3 − (11/6)R2
    2-31
    03-2
    0049/6

O que esta ferramenta faz

Trabalha com uma ou duas matrizes de até 6 linhas e 6 colunas e calcula o determinante, a inversa, o posto, a forma escalonada reduzida (RREF), a transposta, A + B, A − B, A × B, o múltiplo k·A e a solução do sistema A·x = b. As células aceitam inteiros, decimais ou frações como 3/4; uma célula vazia vale 0.

Todos os números ficam como frações exatas, então nada é arredondado durante o cálculo: uma matriz singular tem determinante exatamente 0 e a inversa da matriz de Hilbert 3×3 sai com os inteiros 9, −36, 30… dos livros. Marque Show decimals para ver o mesmo resultado arredondado.

Como é calculado

O determinante vem da redução a uma matriz triangular usando só trocas de linhas (cada troca inverte o sinal) e somas de um múltiplo de outra linha (que não o alteram); depois multiplica-se a diagonal. No exemplo inicial, A = [[2, −3, 1], [2, 0, −1], [1, 4, 5]], a diagonal fica 2, 3 e 49/6, e det(A) = 49, o mesmo valor obtido por cofatores. A RREF, o posto e a inversa usam eliminação de Gauss–Jordan; a inversa aparece na metade direita de [A | I] reduzida. Em A·x = b, uma linha 0 = 5 indica que não há solução; se toda coluna tem pivô, há uma única; caso contrário, as colunas sem pivô são variáveis livres t1, t2… e há infinitas soluções.

Dicas

Abra Show the steps para ver cada operação de linha, escrita como R2 ← R2 − 3R1, com a matriz resultante. Seu livro pode escolher outros pivôs e mostrar matrizes intermediárias diferentes, mas a RREF, o posto, o determinante e a inversa são únicos. Copy copia o resultado separado por tabulações, pronto para colar numa planilha.

Perguntas frequentes

Por que aparecem frações?

Porque o cálculo é exato. Com decimais seria preciso arredondar a cada passo, o que pode mudar o posto ou dar um determinante minúsculo em vez de 0. Os decimais podem ser exibidos com a caixa de seleção.

Meu livro mostra outros passos. A ferramenta está errada?

Não necessariamente: há muitas sequências válidas de operações de linha. O resultado final (RREF, posto, determinante e inversa) não depende da ordem, então deve coincidir.

O que significa A ser singular?

Que o determinante é 0: as linhas são linearmente dependentes. A matriz não tem inversa, e o sistema A·x = b não tem solução ou tem infinitas.