Menú Cerrar

Matriz antisimétrica – Definición y ejemplos

Una matriz antisimétrica es una matriz cuadrada de orden n en la que el elemento en el renglón i y columna j es igual en magnitud al elemento en el renglón j y columna i, pero sus signos son contrarios. Además, todos los elementos de su diagonal principal son iguales a cero.

La definición es la siguiente:

Sea la matriz A una matriz cuadrada de orden n tal que se cumple:

[a_{ij}]=[-a_{ji}]

y

[a_{ii}]=0

para i=1, 2, 3,…,m y j=1, 2, 3,…,n.

Por ejemplo, para una matriz A cuadrada de orden 2 se tiene que:

A=\begin{bmatrix} a_{11} & a_{12}\\  a_{21} & a_{22}\end{bmatrix}

Para que la matriz A sea antisimétrica se debe cumplir que:

a_{12}=-a_{21}

El elemento en el primer renglón y segunda columna debe ser igual en magnitud al elemento en el segundo renglón y primer columna. Además, todos los elementos de la diagonal principal deben ser iguales a cero:

[a_{ii}]=0

a_{11}=0

a_{22}=0

Una manera sencilla de verificar que una matriz A es antisimétrica es calcular la matriz transpuesta, si la matriz A es antisimétrcia se debe cumplir que:

A^{T}=-A

Ejemplo 1:

Sea la matriz A:

A=\begin{bmatrix} 0 & -1\\ 1 & 0\end{bmatrix}

La matriz A es antisimétrica porque todos los elementos de su diagonal principal son cero.

Además, se cumple que:

[a_{ij}]=[-a_{ji}]

a_{12}=-a_{21}

Al calcular la matriz transpuesta se tiene que:

A^{T}=-A=\begin{bmatrix} 0 & 1\\ -1 & 0\end{bmatrix}

Definitivamente, la matriz A es antisimétrica.

Ejemplo 2:

Sea la matriz A:

A=\begin{bmatrix} 0 & -1 & 1\\ 1 & 0 & -5\\ -1 & 5 & 0\end{bmatrix}

De la misma manera que en el ejemplo anterior podemos decir que la matriz es antisimétrica de orden 3 ya que todos los elementos en su diagonal principal son cero y, además, se tiene que:

[a_{ij}]=[-a_{ji}]

a_{12}=-a_{21}

-1=-(1)

a_{13}=-a_{31}

1=-(-1)

a_{23}=-a_{32}

-5=-(5)

Y cuando calculamos la matriz transpuesta tenemos que:

A^{T}=-A=\begin{bmatrix} 0 & 1 & -1\\ -1 & 0 & 5\\ 1 & -5 & 0\end{bmatrix}

Ejemplo 3:

Sea la matriz A:

A=\begin{bmatrix} 0 & -5 & 11\\ 5 & 0 & 8\\ -11 & -8 & 0\end{bmatrix}

Todos los elementos de la diagonal pricnipal de la matriz A son cero, además, se cumple que:

[a_{ij}]=[-a_{ji}]

También, podemos verificar que la matriz A es antisimétrica al calcular su transpuesta:

A^{T}=-A=\begin{bmatrix} 0 & 5 & -11\\ -5 & 0 & -8\\ 11 & 8 & 0\end{bmatrix}

Entonces, la matriz es antisimétrica de orden 3.

Ejemplo 4:

Sea la matriz A:

A=\begin{bmatrix} 0 & 2 & -10 & 15\\ -2 & 0 & 6 & -3\\ 10 & -6 & 0 & 19\\ -15 & 3 & -19 & 0\end{bmatrix}

Dado que todos los elementos de la diagonal principal son cero y que se cumple:

[a_{ij}]=[-a_{ji}]

Alternativamente, podemos calcular la matriz transpuesta de A:

A^{T}=-A=\begin{bmatrix} 0 & -2 & 10 & -15\\ 2 & 0 & -6 & 3\\ -10 & 6 & 0 & -19\\ 15 & -3 & 19 & 0\end{bmatrix}

Podemos decir que la matriz A es antisimétrica.

Ejemplo 5:

Sea la matriz A:

A=\begin{bmatrix} 0 & -x & -2x & -3x & -4x\\ x & 0 & -x & -2x & -3x\\ 2x & x & 0 & -x & -2x\\ 3x & 2x & x & 0 & -x\\ 4x & 3x & 2x & x & 0\end{bmatrix}

Todos los elementos en la diagonal principal de la matriz A son cero y, se cumple que:

[a_{ij}]=[-a_{ji}]

Y, si calculamos la matriz transpuesta de la matriz A tenemos que:

A^{T}=A=\begin{bmatrix} 0 & x & 2x & 3x & 4x\\ -x & 0 & x & 2x & 3x\\ -2x & -x & 0 & x & 2x\\ -3x & -2x & -x & 0 & x\\ -4x & -3x & -2x & -x & 0\end{bmatrix}

Por lo tanto, la matriz A es antisimétrica de orden 5.

También te puede interesar:

Cómo citar

Editor. (12 febrero 2020). Matriz antisimétrica – Definición y ejemplos. Celeberrima.com. Última actualización el 09 marzo 2022.