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Add, subtract, multiply matrices and compute determinant, inverse and transpose for 2×2–4×4 matrices.

Matrix A rows × cols
Matrix B rows × cols

Operations

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O que é uma calculadora de matrizes?

Uma calculadora de matrizes é uma ferramenta online que realiza operações de álgebra linear sobre arrays retangulares de números. As operações comuns incluem adição, subtração, multiplicação, multiplicação escalar, transposição, determinante, inversa e redução por linhas à forma escalonada reduzida (RREF). Estas operações são centrais para a álgebra linear, que é fundamental para a aprendizagem automática, computação gráfica, engenharia estrutural, economia e a maioria das ciências quantitativas.

Esta calculadora de matrizes gratuita suporta matrizes até 4×4 e realiza oito operações distintas: A+B, A−B, A×B, k·A, Aᵀ, det(A), A⁻¹ e RREF(A). Para os cálculos de determinante e inversa, é apresentado o procedimento passo a passo — mostrando a expansão por cofactores para o determinante e o método da adjunta para a inversa. A RREF mostra cada operação elementar de linha (troca, escala, eliminação) em sequência, sendo útil para verificar exercícios e compreender a eliminação gaussiana.

Como utilizar a calculadora de matrizes

Defina as dimensões da Matriz A e da Matriz B utilizando os menus suspensos de linhas e colunas (de 1 a 4 para cada dimensão). Clique em qualquer célula da grelha para introduzir um valor — Tab avança para a célula seguinte horizontalmente, tornando a introdução de dados rápida no teclado. Valores decimais e números negativos são totalmente suportados; deixe as células a 0 se não forem necessárias. Para operações que requerem apenas uma matriz (transposta, determinante, inversa, RREF), apenas a Matriz A precisa de valores. Para operações binárias (A+B, A−B, A×B), ambas as matrizes devem ter dimensões compatíveis.

Clique no botão de operação para calcular e visualizar a grelha de resultados abaixo. Para resolver um sistema de equações lineares, crie uma matriz aumentada [A|b] adicionando uma coluna extra à Matriz A para as constantes e execute RREF(A). A solução lê-se diretamente da coluna mais à direita do resultado.

Operações com matrizes, determinantes e inversas explicados

A adição e a subtração são operações elemento a elemento que requerem dimensões idênticas. A multiplicação A×B requer que o número de colunas de A seja igual ao número de linhas de B; o resultado tem o número de linhas de A e o número de colunas de B. O elemento (i,j) do produto é o produto escalar da linha i de A com a coluna j de B. A multiplicação escalar kA multiplica cada elemento por k. A transposta Aᵀ reflete a matriz sobre a sua diagonal principal, convertendo uma matriz m×n em n×m.

O determinante indica se uma matriz é invertível (det ≠ 0) e por que fator escala áreas ou volumes. A inversa A⁻¹ 'desfaz' A: multiplicar A por A⁻¹ devolve a matriz identidade. Para a resolução prática de equações, a RREF aplicada à matriz aumentada [A|b] é numericamente mais estável do que calcular A⁻¹ e multiplicar — revela simultaneamente a consistência, a unicidade e os valores da solução. O posto de A (o número de linhas não nulas na RREF) determina qual dos três tipos de solução (única, infinita, nenhuma) se aplica.

Porque é importante o procedimento passo a passo

A maioria das calculadoras de matrizes online mostra a resposta mas não como chegaram a ela. Esta mostra cada passo intermédio para as três operações que os estudantes mais necessitam de compreender: expansão por cofactores para determinantes, o método da adjunta para inversas de matrizes e operações elementares de linha individuais (escala, troca, eliminação) para a RREF. Esse resultado passo a passo é o que torna a ferramenta útil para verificar exercícios em vez de simplesmente obter respostas.

A implementação RREF utiliza pivotagem parcial — trocando para o elemento de maior valor absoluto em cada coluna antes de dividir — o que melhora a estabilidade numérica e evita os erros de divisão em vírgula flutuante que aparecem em implementações ingénuas. Os valores abaixo de 1e-10 são definidos como zero exato, para que os resultados permaneçam limpos mesmo para entradas mal condicionadas onde um algoritmo mais simples mostraria 0,0000000001 em vez de 0.

Comparação com Wolfram Alpha, Symbolab e Mathway

O Wolfram Alpha é a alternativa mais poderosa, mas limita as consultas de matrizes gratuitas e esconde o procedimento passo a passo por detrás de uma subscrição Pro de $7/mês. O Symbolab e o Mathway exigem registo de conta e limitam os cálculos passo a passo gratuitos a cerca de 5–10 por dia. O Desmos lida bem com gráficos, mas não suporta operações com matrizes. Esta calculadora é diferente: sem conta, sem limite diário e sem pagamento. Cada operação — incluindo o procedimento completo para determinantes, inversas e RREF — é gratuita em cada utilização.

Funciona também inteiramente no seu browser. As suas entradas de matrizes nunca saem do seu dispositivo. Isso é importante quando está a trabalhar em problemas de exercícios ou dados de engenharia proprietários que não devem ser enviados para um servidor de terceiros. Feche o separador e os dados desaparecem.

Frequently asked questions

O que é a multiplicação de matrizes e quando se pode realizar?

A multiplicação A × B está definida apenas quando o número de colunas de A é igual ao número de linhas de B. Se A é m×n e B é n×p, o resultado C é m×p. Cada elemento C(i,j) é o produto escalar da linha i de A com a coluna j de B. Note que a multiplicação de matrizes geralmente não é comutativa — A×B e B×A são resultados diferentes, e B×A pode nem sequer estar definida se as dimensões não coincidirem nessa ordem.

Como se calcula o determinante de uma matriz?

Para uma matriz 2×2 [[a,b],[c,d]], det = ad − bc. Para matrizes 3×3 ou 4×4, a calculadora utiliza expansão por cofactores ao longo da primeira linha: det(A) = Σⱼ A(1,j) × (−1)^(1+j) × det(Mⱼ), onde Mⱼ é o menor (a submatriz com a linha 1 e a coluna j removidas). O determinante é zero se e só se a matriz é singular (não invertível). O procedimento passo a passo é apresentado para todos os cálculos de determinantes.

Quando tem uma matriz inversa?

Uma inversa existe se e só se a matriz é quadrada (n×n) e tem um determinante não nulo. A inversa A⁻¹ satisfaz A × A⁻¹ = A⁻¹ × A = I (a matriz identidade). Se det(A) = 0, a matriz é chamada singular e não tem inversa — a calculadora verifica o determinante antes de tentar a inversão e reporta um erro claro para matrizes singulares. As matrizes não quadradas nunca têm inversas.

O que é a RREF (Forma Escalonada Reduzida por Linhas)?

A RREF transforma uma matriz numa forma canónica onde: (1) o primeiro elemento não nulo de cada linha não nula (o pivô) é 1, (2) cada pivô está estritamente à direita do pivô da linha anterior, (3) cada elemento acima e abaixo de um pivô é 0, e (4) todas as linhas nulas estão no final. A RREF é usada para resolver sistemas de equações lineares, encontrar o posto da matriz, determinar a consistência da solução e calcular espaços nulos. Cada matriz tem uma RREF única.

Como resolvo um sistema de equações lineares 3×3?

Configure a sua matriz de coeficientes 3×3 como Matriz A e defina as dimensões para 3 linhas × 4 colunas para incluir as constantes como 4.ª coluna (a matriz aumentada). Introduza os coeficientes e as constantes e clique em RREF(A). Leia a solução na coluna final do resultado RREF — os valores nas linhas 1, 2, 3 da última coluna são os valores de x, y, z respetivamente. Se faltar um pivô numa linha, o sistema tem infinitas soluções ou não tem solução.

Porque é que a ordem na multiplicação de matrizes é importante?

Ao contrário da multiplicação escalar, a multiplicação de matrizes não é comutativa: AB ≠ BA em geral. Geometricamente, se A e B representam transformações lineares, AB aplica primeiro B e depois A, enquanto BA aplica primeiro A e depois B — produzindo posições finais diferentes. Esta não-comutatividade é fundamental para a álgebra linear e explica por que a ordem das operações matriciais nas equações deve ser tratada com cuidado.

Posso utilizar esta calculadora no meu telemóvel?

Sim. A calculadora é totalmente responsiva e funciona no Safari do iPhone, Chrome do Android e browsers de tablet. As células de entrada redimensionam-se para toque, e a tecla Tab num teclado Bluetooth ou o botão de campo seguinte no teclado móvel move-se entre células eficientemente. As oito operações estão disponíveis em qualquer tamanho de ecrã sem instalar uma aplicação.