Calculadora de matriz de cofactores

Obtén los nueve menores con signo de una matriz de 3×3 y su determinante para calcular la adjunta y la inversa.

Calcular una matriz de cofactores de 3×3
Introduce todos los valores para obtener la matriz completa de menores con signo.

Acerca de las matrices de cofactores

La matriz de cofactores sustituye cada elemento de una matriz cuadrada por su menor con signo. Para el elemento de la fila i y la columna j, elimina esa fila y columna y calcula el determinante restante. Después aplica el signo según su posición en un patrón de tablero. En una matriz de 3×3, esto implica nueve determinantes de 2×2 dispuestos en una nueva matriz de 3×3. El patrón empieza con signo positivo arriba a la izquierda y alterna por filas y columnas. La primera fila es más, menos, más; la segunda, menos, más, menos; y la tercera, más, menos, más. Es esencial aplicar el signo después de evaluar cada menor. Un error habitual al calcular a mano es presentar la matriz de menores olvidando las cuatro posiciones negativas. Los cofactores conectan varias operaciones centrales del álgebra lineal. Transponer su matriz produce la adjunta. Si el determinante original no es cero, dividir la adjunta entre ese determinante da la inversa. El producto escalar de cualquier fila original con la fila correspondiente de cofactores da el determinante; con otra fila de cofactores da cero. Estas identidades sirven para comprobar resultados. El determinante mostrado debajo de la matriz se calcula con los mismos cofactores. Si es cero, no existe inversa, aunque la matriz de cofactores sigue bien definida. Algunas matrices singulares tienen cofactores no nulos, mientras que las de rango suficientemente bajo pueden tener todos sus cofactores iguales a cero. Se admiten decimales y todos los valores se calculan antes de redondearlos para mostrarlos. Los cofactores se usan en la regla de Cramer, la deducción de fórmulas de inversas, el cálculo de normales a planos, el estudio de polinomios característicos y las demostraciones de propiedades de determinantes. Para sistemas numéricos grandes, la reducción por filas y las factorizaciones suelen ser más eficientes y estables. En un ejercicio de 3×3, la matriz completa permite ver la estructura con claridad. La calculadora coloca cada resultado con signo en su posición, para transponerlo directamente si necesitas la adjunta y comparar cada elemento con tus cálculos a mano.

Ejemplos de matrices de cofactores

Estos ejemplos muestran cómo la estructura afecta a los menores con signo.

Filas de la matrizFilas de cofactoresObservación
[1 2 3], [0 1 4], [5 6 0][-24 20 -5], [18 -15 4], [5 -4 1]El determinante original es 1.
[2 0 0], [0 3 0], [0 0 4][12 0 0], [0 8 0], [0 0 6]Una matriz diagonal produce una matriz de cofactores diagonal.
[1 0 0], [0 1 0], [0 0 1][1 0 0], [0 1 0], [0 0 1]La identidad es su propia matriz de cofactores.

Cómo calcular una matriz de cofactores

  1. Introduce los nueve elementos fila por fila.
  2. Selecciona Calcular matriz de cofactores.
  3. Lee cada menor con signo en la posición del elemento original.
  4. Transpón la matriz mostrada si necesitas la adjunta.

Preguntas frecuentes sobre cofactores

¿La matriz de cofactores es igual a la adjunta?

No, la adjunta es la transpuesta de la matriz de cofactores. Hay que intercambiar filas y columnas antes de usarla en la fórmula de la inversa.

¿Cómo se calcula cada cofactor?

Elimina la fila y columna del elemento, calcula el determinante de 2×2 restante y aplica el signo alternado. El resultado ocupa la posición original.

¿Puede una matriz singular tener cofactores?

Sí, los cofactores se definen aunque el determinante original sea cero. Un determinante nulo impide invertir la matriz, pero no calcular sus menores con signo.

¿Qué patrón de signos usa una matriz de cofactores de 3×3?

Alterna como un tablero desde un signo positivo arriba a la izquierda. Sus filas son más-menos-más, menos-más-menos y más-menos-más.

¿Cómo se obtiene una inversa con cofactores?

Transpón la matriz de cofactores para formar la adjunta y divide cada elemento entre el determinante original. Solo funciona si ese determinante no es cero.