الجبر الخطي الأمثلة

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

خطوة 1

To evaluate a square matrix to a positive integer power $n$ , multiply $n$ copies of the matrix.

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

خطوة 2

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

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1

Two matrices can be multiplied if and only if the number of columns in the first matrix is equal to the number of rows in the second matrix. In this case, the first matrix is $2 \times 2$ and the second matrix is $2 \times 2$ .

خطوة 2.2

اضرب كل صف في المصفوفة الأولى في كل عمود في المصفوفة الثانية.

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

خطوة 2.3

بسّط كل عنصر من عناصر المصفوفة بضرب جميع العبارات.

$[\begin{array}{c} - 5 & 6 \\ - 9 & 10 \end{array}] \cdot [\begin{array}{c} 1 & - 2 \\ 3 & - 4 \end{array}]$

خطوة 3

اضرب $[\begin{array}{c} - 5 & 6 \\ - 9 & 10 \end{array}] [\begin{array}{c} 1 & - 2 \\ 3 & - 4 \end{array}]$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1

خطوة 3.2

اضرب كل صف في المصفوفة الأولى في كل عمود في المصفوفة الثانية.

$[\begin{array}{c} - 5 \cdot 1 + 6 \cdot 3 & - 5 \cdot - 2 + 6 \cdot - 4 \\ - 9 \cdot 1 + 10 \cdot 3 & - 9 \cdot - 2 + 10 \cdot - 4 \end{array}]$

خطوة 3.3

بسّط كل عنصر من عناصر المصفوفة بضرب جميع العبارات.

$[\begin{array}{c} 13 & - 14 \\ 21 & - 22 \end{array}]$

خطوة 4

The inverse of a $2 \times 2$ matrix can be found using the formula $\frac{1}{a d - b c} [\begin{array}{c} d & - b \\ - c & a \end{array}]$ where $a d - b c$ is the determinant.

خطوة 5

Find the determinant.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.1

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

$13 \cdot - 22 - 21 \cdot - 14$

خطوة 5.2

بسّط المحدد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.2.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.2.1.1

اضرب $13$ في $- 22$ .

$- 286 - 21 \cdot - 14$

خطوة 5.2.1.2

اضرب $- 21$ في $- 14$ .

$- 286 + 294$

خطوة 5.2.2

أضف $- 286$ و $294$ .

$8$

خطوة 6

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

خطوة 7

Substitute the known values into the formula for the inverse.

$\frac{1}{8} [\begin{array}{c} - 22 & 14 \\ - 21 & 13 \end{array}]$

خطوة 8

اضرب $\frac{1}{8}$ في كل عنصر من عناصر المصفوفة.

$[\begin{array}{c} \frac{1}{8} \cdot - 22 & \frac{1}{8} \cdot 14 \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9

بسّط كل عنصر في المصفوفة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 9.1

ألغِ العامل المشترك لـ $2$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 9.1.1

أخرِج العامل $2$ من $8$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1}{2 (4)} \cdot - 22 & \frac{1}{8} \cdot 14 \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.1.2

أخرِج العامل $2$ من $- 22$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1}{2 \cdot 4} \cdot (2 \cdot - 11) & \frac{1}{8} \cdot 14 \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.1.3

ألغِ العامل المشترك.

$[\begin{array}{c} \frac{1}{2 \cdot 4} \cdot (2 \cdot - 11) & \frac{1}{8} \cdot 14 \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.1.4

أعِد كتابة العبارة.

$[\begin{array}{c} \frac{1}{4} \cdot - 11 & \frac{1}{8} \cdot 14 \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.2

اجمع $\frac{1}{4}$ و $- 11$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 11}{4} & \frac{1}{8} \cdot 14 \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.3

انقُل السالب أمام الكسر.

$[\begin{array}{c} - \frac{11}{4} & \frac{1}{8} \cdot 14 \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.4

ألغِ العامل المشترك لـ $2$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 9.4.1

أخرِج العامل $2$ من $8$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{11}{4} & \frac{1}{2 (4)} \cdot 14 \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.4.2

أخرِج العامل $2$ من $14$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{11}{4} & \frac{1}{2 \cdot 4} \cdot (2 \cdot 7) \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.4.3

ألغِ العامل المشترك.

$[\begin{array}{c} - \frac{11}{4} & \frac{1}{2 \cdot 4} \cdot (2 \cdot 7) \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.4.4

أعِد كتابة العبارة.

$[\begin{array}{c} - \frac{11}{4} & \frac{1}{4} \cdot 7 \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.5

اجمع $\frac{1}{4}$ و $7$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{11}{4} & \frac{7}{4} \\ \frac{1}{8} \cdot - 21 & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.6

اجمع $\frac{1}{8}$ و $- 21$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{11}{4} & \frac{7}{4} \\ \frac{- 21}{8} & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.7

انقُل السالب أمام الكسر.

$[\begin{array}{c} - \frac{11}{4} & \frac{7}{4} \\ - \frac{21}{8} & \frac{1}{8} \cdot 13 \end{array}]$

خطوة 9.8

اجمع $\frac{1}{8}$ و $13$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{11}{4} & \frac{7}{4} \\ - \frac{21}{8} & \frac{13}{8} \end{array}]$