Matriz adjunta
Em álgebra linear uma matriz adjunta de uma matriz quadrada é a transposta de sua matriz dos cofatores. A é a matriz transposta da matriz que se obtém substituindo cada termo A i , j {\displaystyle {A}_{i,j}} pelo determinante da matriz resultante de retirar de A a linha i {\displaystyle i} e a coluna j {\displaystyle j} (isso é, o determinante menor) multiplicado por ( − 1 ) i + j {\displaystyle {(-1)}^{i+j}} (isso é, alternando os sinais).
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Em álgebra linear uma matriz adjunta de uma matriz quadrada é a transposta de sua matriz dos cofatores.
A é a matriz transposta da matriz que se obtém substituindo cada termo
A
i
,
j
{\displaystyle {A}_{i,j}}
pelo determinante da matriz resultante de retirar de A a linha
i
{\displaystyle i}
e a coluna
j
{\displaystyle j}
(isso é, o determinante menor) multiplicado por
(
−
1
)
i
+
j
{\displaystyle {(-1)}^{i+j}}
(isso é, alternando os sinais).
Exemplos
[editar | editar código]Matrizes 2x2
[editar | editar código]Para toda matriz de ordem 2:
-
A
=
[
a
b
c
d
]
{\displaystyle \mathbf {A} ={\begin{bmatrix}a&b\\c&d\end{bmatrix}}}
-
adj
(
A
)
=
[
d
−
b
−
c
a
]
{\displaystyle {\mbox{adj}}(\mathbf {A} )={\begin{bmatrix}d&-b\\-c&a\end{bmatrix}}}
[1]
Construindo a adjunta passo-a-passo
[editar | editar código]Vamos deduzir a adjunta da matriz representada abaixo:
-
A
=
[
a
b
c
d
]
{\displaystyle \mathbf {A} ={\begin{bmatrix}a&b\\c&d\end{bmatrix}}}
Primeiro calculamos a matriz dos determinantes menores, tradicionalmente representada por "
M
{\displaystyle \mathbf {M} }
".
-
M
=
[
det
d
det
c
det
b
det
a
]
{\displaystyle \mathbf {M} ={\begin{bmatrix}\det {d}&\det {c}\\\det {b}&\det {a}\end{bmatrix}}}
Agora multiplicamos todo
M
i
,
j
{\displaystyle \mathbf {M} _{i,j}}
por
(
−
1
)
i
+
j
{\displaystyle (-1)^{i+j}}
para obter a matriz dos cofactores, tradicionalmente representada por "
C
{\displaystyle \mathbf {C} }
". Em termos mais simples, invertemos os sinais de todos aqueles termos cuja soma "
i
+
j
{\displaystyle i+j}
" é ímpar.
-
C
(
A
)
=
[
d
−
c
−
b
a
]
{\displaystyle {\mbox{C}}(\mathbf {A} )={\begin{bmatrix}d&-c\\-b&a\end{bmatrix}}}
Em seguida, transpomos a matriz para chegar a matriz adjunta:
-
adj
(
A
)
=
[
d
−
b
−
c
a
]
{\displaystyle {\mbox{adj}}(\mathbf {A} )={\begin{bmatrix}d&-b\\-c&a\end{bmatrix}}}
Matrizes 3x3
[editar | editar código]Para toda matriz na forma:
-
A
=
[
a
b
c
d
e
f
g
h
i
]
{\displaystyle \mathbf {A} ={\begin{bmatrix}a&b&c\\d&e&f\\g&h&i\end{bmatrix}}}
[2]
Fazendo a matriz dos cofatores de A, temos que:
-
cof
(
A
)
=
[
+
|
e
f
h
i
|
−
|
d
f
g
i
|
+
|
d
e
g
h
|
−
|
b
c
h
i
|
+
|
a
c
g
i
|
−
|
a
b
g
h
|
+
|
b
c
e
f
|
−
|
a
c
d
f
|
+
|
a
b
d
e
|
]
{\displaystyle {\mbox{cof}}(A)={\begin{bmatrix}+\left|{\begin{matrix}e&f\\h&i\end{matrix}}\right|&-\left|{\begin{matrix}d&f\\g&i\end{matrix}}\right|&+\left|{\begin{matrix}d&e\\g&h\end{matrix}}\right|\\&&\\-\left|{\begin{matrix}b&c\\h&i\end{matrix}}\right|&+\left|{\begin{matrix}a&c\\g&i\end{matrix}}\right|&-\left|{\begin{matrix}a&b\\g&h\end{matrix}}\right|\\&&\\+\left|{\begin{matrix}b&c\\e&f\end{matrix}}\right|&-\left|{\begin{matrix}a&c\\d&f\end{matrix}}\right|&+\left|{\begin{matrix}a&b\\d&e\end{matrix}}\right|\end{bmatrix}}}
- e, transpondo, temos a matriz adjunta de A:
-
adj
(
A
)
=
[
+
|
e
f
h
i
|
−
|
b
c
h
i
|
+
|
b
c
e
f
|
−
|
d
f
g
i
|
+
|
a
c
g
i
|
−
|
a
c
d
f
|
+
|
d
e
g
h
|
−
|
a
b
g
h
|
+
|
a
b
d
e
|
]
{\displaystyle {\mbox{adj}}(A)={\begin{bmatrix}+\left|{\begin{matrix}e&f\\h&i\end{matrix}}\right|&-\left|{\begin{matrix}b&c\\h&i\end{matrix}}\right|&+\left|{\begin{matrix}b&c\\e&f\end{matrix}}\right|\\&&\\-\left|{\begin{matrix}d&f\\g&i\end{matrix}}\right|&+\left|{\begin{matrix}a&c\\g&i\end{matrix}}\right|&-\left|{\begin{matrix}a&c\\d&f\end{matrix}}\right|\\&&\\+\left|{\begin{matrix}d&e\\g&h\end{matrix}}\right|&-\left|{\begin{matrix}a&b\\g&h\end{matrix}}\right|&+\left|{\begin{matrix}a&b\\d&e\end{matrix}}\right|\end{bmatrix}}}
Onde as barras verticais simbolizam determinante.
Propriedades
[editar | editar código]As seguintes propriedades são válidas para todas as matrizes
K
n
×
n
{\displaystyle K^{n\times n}}
-
adj
(
I
)
=
I
{\displaystyle \operatorname {adj} (I)=I}
, em que I {\displaystyle I}
é a matriz identidade.
-
adj
(
0
)
=
0
{\displaystyle \operatorname {adj} (0)=0}
, em que 0 é a matriz nula.
-
adj
(
A
B
)
=
adj
(
B
)
⋅
adj
(
A
)
{\displaystyle \operatorname {adj} (AB)=\operatorname {adj} (B)\cdot \operatorname {adj} (A)}
-
adj
(
A
T
)
=
adj
(
A
)
T
{\displaystyle \operatorname {adj} (A^{T})=\operatorname {adj} (A)^{T}}
-
A
⋅
adj
(
A
)
=
adj
(
A
)
⋅
A
=
det
(
A
)
⋅
I
{\displaystyle A\cdot \operatorname {adj} (A)=\operatorname {adj} (A)\cdot A=\det(A)\cdot I}
-
adj
(
λ
A
)
=
λ
n
−
1
adj
(
A
)
{\displaystyle \operatorname {adj} (\lambda A)=\lambda ^{n-1}\operatorname {adj} (A)}
em que λ ∈ R {\displaystyle \lambda \in \mathbb {R} }
-
det
(
adj
(
A
)
)
=
(
det
A
)
n
−
1
{\displaystyle \det(\operatorname {adj} (A))=(\det A)^{n-1}}
-
adj
(
adj
(
A
)
)
=
(
det
A
)
n
−
2
A
{\displaystyle \operatorname {adj} (\operatorname {adj} (A))=(\det A)^{n-2}A}
, para o caso particular de A {\displaystyle A}
ser 2 × 2 {\displaystyle 2\times 2}
resulta em adj ( adj ( A ) ) = A {\displaystyle \operatorname {adj} (\operatorname {adj} (A))=A}
Aplicações da adjunta
[editar | editar código]Determinação da matriz inversa
[editar | editar código]Com a matriz adjunta pode-se calcular a inversa de uma matriz de uma maneira diferente da tradicional, embora não mais rápida. A forma mais eficiente de obter a matriz inversa é através da eliminação de Gauss-Jordan. Para toda matriz invertível A:
-
A
−
1
=
adj
(
A
)
det
(
A
)
.
{\displaystyle \mathbf {A} ^{-1}={\frac {{\mbox{adj}}(\mathbf {A} )}{\det(\mathbf {A} )}}.}
Logo, para toda matriz invertível de ordem 2:
-
[
a
b
c
d
]
−
1
=
1
a
d
−
b
c
[
d
−
b
−
c
a
]
.
{\displaystyle {\begin{bmatrix}a&b\\c&d\end{bmatrix}}^{-1}={\frac {1}{ad-bc}}{\begin{bmatrix}\,\,\,d&\!\!-b\\-c&\,a\\\end{bmatrix}}.}
Observação: Alguns matemáticos desaconselham a notação acima em favor da seguinte:
-
A
−
1
=
1
det
(
A
)
⋅
adj
(
A
)
.
{\displaystyle \mathbf {A} ^{-1}={\frac {1}{\det(\mathbf {A} )}}\cdot {\mbox{adj}}(\mathbf {A} ).}
Vale reforçar que só é invertível a matriz que é quadrada e cujo determinante é diferente de zero.
Ver também
[editar | editar código]- Teorema de Laplace (simplificação de determinantes)
- Regra de Cramer
- Fórmula de Jacobi (diferenciação de determinantes)
Referências
- ↑ «Faça exemplos com O Monitor». omonitor.io. Consultado em 23 de março de 2016
- ↑ «Faça exemplos de Adjuntas com O Monitor». omonitor.io. Consultado em 23 de março de 2016
Classes de matriz | |
|---|---|
| Elementos explicitamente restritos |
|
| Constante | |
| Condições sobre autovalores e autovetores | |
| Satisfazendo condições sobre produtos ou inversas | |
| Com aplicações específicas |
|
| Usada em estatística | |
| Usada em teoria dos grafos | |
| Usada em ciência e engenharia | |
| Termos relacionados | |