Given, A = [ 4 4 − 2 − 1 0 1 3 6 − 1 ] A =\begin{bmatrix}
4 & 4 & -2 \\
-1 & 0 & 1\\
3 & 6 & -1
\end{bmatrix} A = ⎣ ⎡ 4 − 1 3 4 0 6 − 2 1 − 1 ⎦ ⎤ .
A 2 = [ 4 4 − 2 − 1 0 1 3 6 − 1 ] ⋅ [ 4 4 − 2 − 1 0 1 3 6 − 1 ] = [ 6 4 − 2 − 1 2 1 3 6 1 ] = [ 4 4 − 2 − 1 0 1 3 6 − 1 ] + [ 2 0 0 0 2 0 0 0 2 ] = A + 2 I . A^{2}=\begin{bmatrix}
4 & 4 & -2 \\
-1 & 0 & 1\\
3 & 6 & -1
\end{bmatrix} \cdot \begin{bmatrix}
4 & 4 & -2 \\
-1 & 0 & 1\\
3 & 6 & -1
\end{bmatrix}\\~\\~~~~~~ = \begin{bmatrix}
6 & 4 & -2 \\
-1 & 2 & 1\\
3 & 6 & 1
\end{bmatrix}\\~\\ ~~~~~~= \begin{bmatrix}
4 & 4 & -2 \\
-1 & 0 & 1\\
3 & 6 & -1
\end{bmatrix} + \begin{bmatrix}
2 & 0 & 0 \\
0 & 2 & 0\\
0 & 0 & 2
\end{bmatrix}\\~\\~~~~~~ = A + 2I. A 2 = ⎣ ⎡ 4 − 1 3 4 0 6 − 2 1 − 1 ⎦ ⎤ ⋅ ⎣ ⎡ 4 − 1 3 4 0 6 − 2 1 − 1 ⎦ ⎤ = ⎣ ⎡ 6 − 1 3 4 2 6 − 2 1 1 ⎦ ⎤ = ⎣ ⎡ 4 − 1 3 4 0 6 − 2 1 − 1 ⎦ ⎤ + ⎣ ⎡ 2 0 0 0 2 0 0 0 2 ⎦ ⎤ = A + 2 I .
Therefore, A 2 = A + k I A^{2}=A+kI A 2 = A + k I for k = 2 k=2 k = 2 .
Multiplying, A 2 = A + 2 I A^{2}=A+2I A 2 = A + 2 I by A − 1 A^{-1} A − 1 , we get
A = I + 2 A − 1 A − 1 = 1 2 ( A − I ) = 1 2 [ 3 4 2 − 1 − 1 1 3 6 − 2 ] A = I + 2A^{-1}\\~\\
A^{-1} = \frac{1}{2}(A-I)\\~\\
~~~~~~~~=\dfrac{1}{2}\begin{bmatrix} 3 & 4 & 2\\ -1 & -1 & 1 \\3 & 6 & -2\end{bmatrix} A = I + 2 A − 1 A − 1 = 2 1 ( A − I ) = 2 1 ⎣ ⎡ 3 − 1 3 4 − 1 6 2 1 − 2 ⎦ ⎤
Comments