Algèbre linéaire Exemples

[\begin{matrix} - e^{t} & 1 e^{t} & e^{- t} \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} - e^{t} & 1 \\ e^{t} & e^{- t} \end{array}]$

Étape 1

The inverse of a

2 \times 2

$2 \times 2$ matrix can be found using the formula

\frac{1}{a d - b c} [\begin{matrix} d & - b - c & a \end{matrix}]

$\frac{1}{a d - b c} [\begin{array}{c} d & - b \\ - c & a \end{array}]$ where

a d - b c

$a d - b c$ is the determinant.

Étape 2

Find the determinant.

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Étape 2.1

Le déterminant d’une matrice

2 \times 2

$2 \times 2$ peut être déterminé en utilisant la formule

∣ ∣ ∣ \begin{matrix} a & b c & d \end{matrix} ∣ ∣ ∣ = a d - c b

$| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

- e^{t} e^{- t} - e^{t} \cdot 1

$- e^{t} e^{- t} - e^{t} \cdot 1$

Étape 2.2

Simplifiez chaque terme.

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Étape 2.2.1

Multipliez

e^{t}

$e^{t}$ par

e^{- t}

$e^{- t}$ en additionnant les exposants.

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Étape 2.2.1.1

Déplacez

e^{- t}

$e^{- t}$ .

- (e^{- t} e^{t}) - e^{t} \cdot 1

$- (e^{- t} e^{t}) - e^{t} \cdot 1$

Étape 2.2.1.2

Utilisez la règle de puissance

a^{m} a^{n} = a^{m + n}

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

- e^{- t + t} - e^{t} \cdot 1

$- e^{- t + t} - e^{t} \cdot 1$

Étape 2.2.1.3

Additionnez

- t

$- t$ et

t

$t$ .

- e^{0} - e^{t} \cdot 1

$- e^{0} - e^{t} \cdot 1$

- e^{0} - e^{t} \cdot 1

$- e^{0} - e^{t} \cdot 1$

Étape 2.2.2

Simplifiez

- e^{0}

$- e^{0}$ .

- 1 - e^{t} \cdot 1

$- 1 - e^{t} \cdot 1$

Étape 2.2.3

Multipliez

- 1

$- 1$ par

1

$1$ .

- 1 - e^{t}

$- 1 - e^{t}$

- 1 - e^{t}

$- 1 - e^{t}$

- 1 - e^{t}

$- 1 - e^{t}$

Étape 3

Since the determinant is non-zero, the inverse exists.

Étape 4

Substitute the known values into the formula for the inverse.

\frac{1}{- 1 - e^{t}} [\begin{matrix} e^{- t} & - 1 - e^{t} & - e^{t} \end{matrix}]

$\frac{1}{- 1 - e^{t}} [\begin{array}{c} e^{- t} & - 1 \\ - e^{t} & - e^{t} \end{array}]$

Étape 5

Réécrivez

- 1

$- 1$ comme

- 1 (1)

$- 1 (1)$ .

\frac{1}{- 1 (1) - e^{t}} [\begin{matrix} e^{- t} & - 1 - e^{t} & - e^{t} \end{matrix}]

$\frac{1}{- 1 (1) - e^{t}} [\begin{array}{c} e^{- t} & - 1 \\ - e^{t} & - e^{t} \end{array}]$

Étape 6

Factorisez

- 1

$- 1$ à partir de

- e^{t}

$- e^{t}$ .

\frac{1}{- 1 (1) - (e^{t})} [\begin{matrix} e^{- t} & - 1 - e^{t} & - e^{t} \end{matrix}]

$\frac{1}{- 1 (1) - (e^{t})} [\begin{array}{c} e^{- t} & - 1 \\ - e^{t} & - e^{t} \end{array}]$

Étape 7

Factorisez

- 1

$- 1$ à partir de

- 1 (1) - (e^{t})

$- 1 (1) - (e^{t})$ .

\frac{1}{- 1 (1 + e^{t})} [\begin{matrix} e^{- t} & - 1 - e^{t} & - e^{t} \end{matrix}]

$\frac{1}{- 1 (1 + e^{t})} [\begin{array}{c} e^{- t} & - 1 \\ - e^{t} & - e^{t} \end{array}]$

Étape 8

Placez le signe moins devant la fraction.

- \frac{1}{1 + e^{t}} [\begin{matrix} e^{- t} & - 1 - e^{t} & - e^{t} \end{matrix}]

$- \frac{1}{1 + e^{t}} [\begin{array}{c} e^{- t} & - 1 \\ - e^{t} & - e^{t} \end{array}]$

Étape 9

Multipliez

- \frac{1}{1 + e^{t}}

$- \frac{1}{1 + e^{t}}$ par chaque élément de la matrice.

[\begin{matrix} - \frac{1}{1 + e^{t}} e^{- t} & - \frac{1}{1 + e^{t}} \cdot - 1 - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) & - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} - \frac{1}{1 + e^{t}} e^{- t} & - \frac{1}{1 + e^{t}} \cdot - 1 \\ - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) & - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) \end{array}]$

Étape 10

Simplifiez chaque élément dans la matrice.

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Étape 10.1

Associez

e^{- t}

$e^{- t}$ et

\frac{1}{1 + e^{t}}

$\frac{1}{1 + e^{t}}$ .

⎡ ⎣ \begin{matrix} - \frac{e^{- t}}{1 + e^{t}} & - \frac{1}{1 + e^{t}} \cdot - 1 - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) & - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) \end{matrix} ⎤ ⎦

$[\begin{array}{c} - \frac{e^{- t}}{1 + e^{t}} & - \frac{1}{1 + e^{t}} \cdot - 1 \\ - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) & - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) \end{array}]$

Étape 10.2

Multipliez

$- \frac{1}{1 + e^{t}} \cdot - 1$ .

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Étape 10.2.1

Multipliez

$- 1$ par

$- 1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{e^{- t}}{1 + e^{t}} & 1 \frac{1}{1 + e^{t}} \\ - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) & - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) \end{array}]$

Étape 10.2.2

Multipliez

$\frac{1}{1 + e^{t}}$ par

$1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{e^{- t}}{1 + e^{t}} & \frac{1}{1 + e^{t}} \\ - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) & - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) \end{array}]$

Étape 10.3

Multipliez

$- \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t})$ .

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Étape 10.3.1

Multipliez

$- 1$ par

$- 1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{e^{- t}}{1 + e^{t}} & \frac{1}{1 + e^{t}} \\ 1 \frac{1}{1 + e^{t}} e^{t} & - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) \end{array}]$

Étape 10.3.2

Multipliez

$\frac{1}{1 + e^{t}}$ par

$1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{e^{- t}}{1 + e^{t}} & \frac{1}{1 + e^{t}} \\ \frac{1}{1 + e^{t}} e^{t} & - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) \end{array}]$

Étape 10.3.3

Associez

$\frac{1}{1 + e^{t}}$ et

$e^{t}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{e^{- t}}{1 + e^{t}} & \frac{1}{1 + e^{t}} \\ \frac{e^{t}}{1 + e^{t}} & - \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t}) \end{array}]$

Étape 10.4

Multipliez

$- \frac{1}{1 + e^{t}} (- e^{t})$ .

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Étape 10.4.1

Multipliez

$- 1$ par

$- 1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{e^{- t}}{1 + e^{t}} & \frac{1}{1 + e^{t}} \\ \frac{e^{t}}{1 + e^{t}} & 1 \frac{1}{1 + e^{t}} e^{t} \end{array}]$

Étape 10.4.2

Multipliez

$\frac{1}{1 + e^{t}}$ par

$1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{e^{- t}}{1 + e^{t}} & \frac{1}{1 + e^{t}} \\ \frac{e^{t}}{1 + e^{t}} & \frac{1}{1 + e^{t}} e^{t} \end{array}]$

Étape 10.4.3

Associez

$\frac{1}{1 + e^{t}}$ et

$e^{t}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{e^{- t}}{1 + e^{t}} & \frac{1}{1 + e^{t}} \\ \frac{e^{t}}{1 + e^{t}} & \frac{e^{t}}{1 + e^{t}} \end{array}]$