Matrix Equation 049A6D
1. Zadatak: Riješiti matričnu jednadžbu $$X \cdot A - 2B = X$$ gdje su
$$A = \begin{bmatrix}2 & -1 \\ 5 & 3 \end{bmatrix}, \quad B = \begin{bmatrix}0 & -1 \\ 3 & 5 \end{bmatrix}.$$
2. Prvo preuredimo jednadžbu da izrazimo $X$:
$$X \cdot A - X = 2B \implies X(A - I) = 2B,$$
gdje je $I$ jedinična matrica dimenzija 2x2.
3. Izračunajmo $A - I$:
$$A - I = \begin{bmatrix}2 & -1 \\ 5 & 3 \end{bmatrix} - \begin{bmatrix}1 & 0 \\ 0 & 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix}1 & -1 \\ 5 & 2 \end{bmatrix}.$$
4. Da bismo našli $X$, pomnožimo obje strane s inverzom matrice $(A - I)$:
$$X = 2B (A - I)^{-1}.$$
5. Izračunajmo inverz matrice $(A - I)$:
Determinanta:
$$\det(A - I) = 1 \cdot 2 - (-1) \cdot 5 = 2 + 5 = 7.$$
Inverz:
$$ (A - I)^{-1} = \frac{1}{7} \begin{bmatrix}2 & 1 \\ -5 & 1 \end{bmatrix}.$$
6. Izračunajmo $2B$:
$$2B = 2 \cdot \begin{bmatrix}0 & -1 \\ 3 & 5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix}0 & -2 \\ 6 & 10 \end{bmatrix}.$$
7. Pomnožimo $2B$ s $(A - I)^{-1}$:
$$X = \begin{bmatrix}0 & -2 \\ 6 & 10 \end{bmatrix} \cdot \frac{1}{7} \begin{bmatrix}2 & 1 \\ -5 & 1 \end{bmatrix} = \frac{1}{7} \begin{bmatrix}0 \cdot 2 + (-2) \cdot (-5) & 0 \cdot 1 + (-2) \cdot 1 \\ 6 \cdot 2 + 10 \cdot (-5) & 6 \cdot 1 + 10 \cdot 1 \end{bmatrix} = \frac{1}{7} \begin{bmatrix}10 & -2 \\ 12 - 50 & 16 \end{bmatrix} = \frac{1}{7} \begin{bmatrix}10 & -2 \\ -38 & 16 \end{bmatrix}.$$
8. Konačno:
$$X = \begin{bmatrix} \frac{10}{7} & -\frac{2}{7} \\ -\frac{38}{7} & \frac{16}{7} \end{bmatrix}.$$