الرياضيات المتناهية الأمثلة

$[\begin{array}{c} 3 & 3 & 2 \\ 2 & 1 & 1 \\ 1 & 2 & 2 \end{array}]$

خطوة 1

Find the determinant.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.1

Choose the row or column with the most $0$ elements. If there are no $0$ elements choose any row or column. Multiply every element in row $1$ by its cofactor and add.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.1.1

Consider the corresponding sign chart.

$| \begin{array}{c} + & - & + \\ - & + & - \\ + & - & + \end{array} |$

خطوة 1.1.2

The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a $-$ position on the sign chart.

خطوة 1.1.3

The minor for $a_{11}$ is the determinant with row $1$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 2 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.1.4

Multiply element $a_{11}$ by its cofactor.

$3 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 2 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.1.5

The minor for $a_{12}$ is the determinant with row $1$ and column $2$ deleted.

$| \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.1.6

Multiply element $a_{12}$ by its cofactor.

$- 3 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.1.7

The minor for $a_{13}$ is the determinant with row $1$ and column $3$ deleted.

$| \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.1.8

Multiply element $a_{13}$ by its cofactor.

$2 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.1.9

Add the terms together.

$3 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 2 & 2 \end{array} | - 3 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.2

احسِب قيمة $| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 2 & 2 \end{array} |$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.2.1

يمكن إيجاد محدد المصفوفة $2 \times 2$ باستخدام القاعدة $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

$3 (1 \cdot 2 - 2 \cdot 1) - 3 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.2.2

بسّط المحدد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.2.2.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.2.2.1.1

اضرب $2$ في $1$ .

$3 (2 - 2 \cdot 1) - 3 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.2.2.1.2

اضرب $- 2$ في $1$ .

$3 (2 - 2) - 3 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.2.2.2

اطرح $2$ من $2$ .

$3 \cdot 0 - 3 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.3

احسِب قيمة $| \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.3.1

يمكن إيجاد محدد المصفوفة $2 \times 2$ باستخدام القاعدة $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

$3 \cdot 0 - 3 (2 \cdot 2 - 1 \cdot 1) + 2 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.3.2

بسّط المحدد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.3.2.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.3.2.1.1

اضرب $2$ في $2$ .

$3 \cdot 0 - 3 (4 - 1 \cdot 1) + 2 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.3.2.1.2

اضرب $- 1$ في $1$ .

$3 \cdot 0 - 3 (4 - 1) + 2 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.3.2.2

اطرح $1$ من $4$ .

$3 \cdot 0 - 3 \cdot 3 + 2 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$

خطوة 1.4

احسِب قيمة $| \begin{array}{c} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{array} |$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.4.1

يمكن إيجاد محدد المصفوفة $2 \times 2$ باستخدام القاعدة $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

$3 \cdot 0 - 3 \cdot 3 + 2 (2 \cdot 2 - 1 \cdot 1)$

خطوة 1.4.2

بسّط المحدد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.4.2.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.4.2.1.1

اضرب $2$ في $2$ .

$3 \cdot 0 - 3 \cdot 3 + 2 (4 - 1 \cdot 1)$

خطوة 1.4.2.1.2

اضرب $- 1$ في $1$ .

$3 \cdot 0 - 3 \cdot 3 + 2 (4 - 1)$

خطوة 1.4.2.2

اطرح $1$ من $4$ .

$3 \cdot 0 - 3 \cdot 3 + 2 \cdot 3$

خطوة 1.5

بسّط المحدد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.5.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.5.1.1

اضرب $3$ في $0$ .

$0 - 3 \cdot 3 + 2 \cdot 3$

خطوة 1.5.1.2

اضرب $- 3$ في $3$ .

$0 - 9 + 2 \cdot 3$

خطوة 1.5.1.3

اضرب $2$ في $3$ .

$0 - 9 + 6$

خطوة 1.5.2

اطرح $9$ من $0$ .

$- 9 + 6$

خطوة 1.5.3

أضف $- 9$ و $6$ .

$- 3$

خطوة 2

Since the determinant is non-zero, the inverse exists.

خطوة 3

Set up a $3 \times 6$ matrix where the left half is the original matrix and the right half is its identity matrix.

$[\begin{array}{c} 3 & 3 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 2 & 1 & 1 & 0 & 1 & 0 \\ 1 & 2 & 2 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$

خطوة 4

أوجِد الصيغة الدرجية المختزلة صفيًا.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.1

Multiply each element of $R_{1}$ by $\frac{1}{3}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.1.1

Multiply each element of $R_{1}$ by $\frac{1}{3}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} \frac{3}{3} & \frac{3}{3} & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & \frac{0}{3} & \frac{0}{3} \\ 2 & 1 & 1 & 0 & 1 & 0 \\ 1 & 2 & 2 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.1.2

بسّط $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 0 & 0 \\ 2 & 1 & 1 & 0 & 1 & 0 \\ 1 & 2 & 2 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.2

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.2.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 0 & 0 \\ 2 - 2 \cdot 1 & 1 - 2 \cdot 1 & 1 - 2 (\frac{2}{3}) & 0 - 2 (\frac{1}{3}) & 1 - 2 \cdot 0 & 0 - 2 \cdot 0 \\ 1 & 2 & 2 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.2.2

بسّط $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 0 & 0 \\ 0 & - 1 & - \frac{1}{3} & - \frac{2}{3} & 1 & 0 \\ 1 & 2 & 2 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.3

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.3.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 0 & 0 \\ 0 & - 1 & - \frac{1}{3} & - \frac{2}{3} & 1 & 0 \\ 1 - 1 & 2 - 1 & 2 - \frac{2}{3} & 0 - \frac{1}{3} & 0 - 0 & 1 - 0 \end{array}]$

خطوة 4.3.2

بسّط $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 0 & 0 \\ 0 & - 1 & - \frac{1}{3} & - \frac{2}{3} & 1 & 0 \\ 0 & 1 & \frac{4}{3} & - \frac{1}{3} & 0 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.4

Multiply each element of $R_{2}$ by $- 1$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.4.1

Multiply each element of $R_{2}$ by $- 1$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 0 & 0 \\ - 0 & - - 1 & - - \frac{1}{3} & - - \frac{2}{3} & - 1 \cdot 1 & - 0 \\ 0 & 1 & \frac{4}{3} & - \frac{1}{3} & 0 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.4.2

بسّط $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 0 & 0 \\ 0 & 1 & \frac{1}{3} & \frac{2}{3} & - 1 & 0 \\ 0 & 1 & \frac{4}{3} & - \frac{1}{3} & 0 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.5

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.5.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 0 & 0 \\ 0 & 1 & \frac{1}{3} & \frac{2}{3} & - 1 & 0 \\ 0 - 0 & 1 - 1 & \frac{4}{3} - \frac{1}{3} & - \frac{1}{3} - \frac{2}{3} & 0 + 1 & 1 - 0 \end{array}]$

خطوة 4.5.2

بسّط $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 0 & 0 \\ 0 & 1 & \frac{1}{3} & \frac{2}{3} & - 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & - 1 & 1 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.6

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - \frac{1}{3} R_{3}$ to make the entry at $2, 3$ a $0$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.6.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - \frac{1}{3} R_{3}$ to make the entry at $2, 3$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 0 & 0 \\ 0 - \frac{1}{3} \cdot 0 & 1 - \frac{1}{3} \cdot 0 & \frac{1}{3} - \frac{1}{3} \cdot 1 & \frac{2}{3} - \frac{1}{3} \cdot - 1 & - 1 - \frac{1}{3} \cdot 1 & 0 - \frac{1}{3} \cdot 1 \\ 0 & 0 & 1 & - 1 & 1 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.6.2

بسّط $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 1 & - \frac{4}{3} & - \frac{1}{3} \\ 0 & 0 & 1 & - 1 & 1 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.7

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} - \frac{2}{3} R_{3}$ to make the entry at $1, 3$ a $0$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.7.1

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} - \frac{2}{3} R_{3}$ to make the entry at $1, 3$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 - \frac{2}{3} \cdot 0 & 1 - \frac{2}{3} \cdot 0 & \frac{2}{3} - \frac{2}{3} \cdot 1 & \frac{1}{3} - \frac{2}{3} \cdot - 1 & 0 - \frac{2}{3} \cdot 1 & 0 - \frac{2}{3} \cdot 1 \\ 0 & 1 & 0 & 1 & - \frac{4}{3} & - \frac{1}{3} \\ 0 & 0 & 1 & - 1 & 1 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.7.2

بسّط $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 1 & 0 & 1 & - \frac{2}{3} & - \frac{2}{3} \\ 0 & 1 & 0 & 1 & - \frac{4}{3} & - \frac{1}{3} \\ 0 & 0 & 1 & - 1 & 1 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.8

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} - R_{2}$ to make the entry at $1, 2$ a $0$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.8.1

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} - R_{2}$ to make the entry at $1, 2$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 - 0 & 1 - 1 & 0 - 0 & 1 - 1 & - \frac{2}{3} + \frac{4}{3} & - \frac{2}{3} + \frac{1}{3} \\ 0 & 1 & 0 & 1 & - \frac{4}{3} & - \frac{1}{3} \\ 0 & 0 & 1 & - 1 & 1 & 1 \end{array}]$

خطوة 4.8.2

بسّط $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 & 0 & \frac{2}{3} & - \frac{1}{3} \\ 0 & 1 & 0 & 1 & - \frac{4}{3} & - \frac{1}{3} \\ 0 & 0 & 1 & - 1 & 1 & 1 \end{array}]$

خطوة 5

The right half of the reduced row echelon form is the inverse.

$[\begin{array}{c} 0 & \frac{2}{3} & - \frac{1}{3} \\ 1 & - \frac{4}{3} & - \frac{1}{3} \\ - 1 & 1 & 1 \end{array}]$