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¿En qué casos es el inverso de una matriz igual a su transpuesta?

¿En qué casos es el inverso de una matriz igual a su transpuesta, es decir, cuándo tenemos \(A^{-1} = A^{T}\)? ¿Es cuando \(A\) es ortogonal?

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Publicaré una nueva pregunta ya que esto no es lo que pedí en el título. Lo siento por la molestia :S ¡Lo que pregunté en el título fue respondido!

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Mira bien ahora. ${}{}$

75voto

Anthony Shaw Puntos 858

Si $A^{-1}=A^T$, entonces $A^TA=I$. Esto significa que cada columna tiene longitud unitaria y es perpendicular a cada otra columna. Eso significa que es una matriz ortonomal.

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Corriendo el riesgo de revivir una pregunta esquiva, ¿puedo preguntar "por qué" la interpretación geométrica de la matriz ortogonal es equivalente a la definición algebraica que diste? Conozco la propiedad, pero no la entiendo.

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@TrevorAlexander: Piensa en $A$ como una disposición de $n$ columnas (cada una de $n$ elementos de altura). Entonces, el elemento $(i,j)$ de $A^TA$ es el producto punto de la $i$-ésima y la $j$-ésima columna de $A$, ya que la fila $i$ de $A^T$ es la columna $i$ de $A.

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¿Podrías darme la seguridad de que esto es realmente un "si y solo si"? Quiero decir que ambas direcciones se cumplen: $A^{-1} = A^\top \Leftrightarrow A^\top A = I$

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Thierry de la Rue Puntos 371

Tienes razón. Esta es la definición de matriz ortogonal.

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