Lineare Algebra Beispiele
y=3x+z-2y=3x+z−2 , z=3x+4z=3x+4 , y=5zy=5z
Schritt 1
Schritt 1.1
Bringe alle Terme, die Variablen enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
Schritt 1.1.1
Subtrahiere 3x3x von beiden Seiten der Gleichung.
y-3x=z-2y−3x=z−2
z=3x+4z=3x+4
y=5zy=5z
Schritt 1.1.2
Subtrahiere zz von beiden Seiten der Gleichung.
y-3x-z=-2y−3x−z=−2
z=3x+4z=3x+4
y=5zy=5z
y-3x-z=-2y−3x−z=−2
z=3x+4z=3x+4
y=5zy=5z
Schritt 1.2
Stelle yy und -3x−3x um.
-3x+y-z=-2−3x+y−z=−2
z=3x+4z=3x+4
y=5zy=5z
Schritt 1.3
Subtrahiere 3x3x von beiden Seiten der Gleichung.
-3x+y-z=-2−3x+y−z=−2
z-3x=4z−3x=4
y=5zy=5z
Schritt 1.4
Stelle zz und -3x−3x um.
-3x+y-z=-2−3x+y−z=−2
-3x+z=4−3x+z=4
y=5zy=5z
Schritt 1.5
Subtrahiere 5z5z von beiden Seiten der Gleichung.
-3x+y-z=-2−3x+y−z=−2
-3x+z=4−3x+z=4
y-5z=0y−5z=0
-3x+y-z=-2−3x+y−z=−2
-3x+z=4−3x+z=4
y-5z=0y−5z=0
Schritt 2
Stelle das Gleichungssystem in Matrixformat dar.
[-31-1-30101-5][xyz]=[-240]⎡⎢⎣−31−1−30101−5⎤⎥⎦⎡⎢⎣xyz⎤⎥⎦=⎡⎢⎣−240⎤⎥⎦
Schritt 3
Schritt 3.1
Write [-31-1-30101-5]⎡⎢⎣−31−1−30101−5⎤⎥⎦ in determinant notation.
|-31-1-30101-5|∣∣
∣∣−31−1−30101−5∣∣
∣∣
Schritt 3.2
Choose the row or column with the most 00 elements. If there are no 00 elements choose any row or column. Multiply every element in column 11 by its cofactor and add.
Schritt 3.2.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|∣∣
∣∣+−+−+−+−+∣∣
∣∣
Schritt 3.2.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a -− position on the sign chart.
Schritt 3.2.3
The minor for a11a11 is the determinant with row 11 and column 11 deleted.
|011-5|∣∣∣011−5∣∣∣
Schritt 3.2.4
Multiply element a11a11 by its cofactor.
-3|011-5|−3∣∣∣011−5∣∣∣
Schritt 3.2.5
The minor for a21a21 is the determinant with row 22 and column 11 deleted.
|1-11-5|∣∣∣1−11−5∣∣∣
Schritt 3.2.6
Multiply element a21a21 by its cofactor.
3|1-11-5|
Schritt 3.2.7
The minor for a31 is the determinant with row 3 and column 1 deleted.
|1-101|
Schritt 3.2.8
Multiply element a31 by its cofactor.
0|1-101|
Schritt 3.2.9
Add the terms together.
-3|011-5|+3|1-11-5|+0|1-101|
-3|011-5|+3|1-11-5|+0|1-101|
Schritt 3.3
Mutltipliziere 0 mit |1-101|.
-3|011-5|+3|1-11-5|+0
Schritt 3.4
Berechne |011-5|.
Schritt 3.4.1
Die Determinante einer 2×2-Matrix kann mithilfe der Formel |abcd|=ad-cb bestimmt werden.
-3(0⋅-5-1⋅1)+3|1-11-5|+0
Schritt 3.4.2
Vereinfache die Determinante.
Schritt 3.4.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.4.2.1.1
Mutltipliziere 0 mit -5.
-3(0-1⋅1)+3|1-11-5|+0
Schritt 3.4.2.1.2
Mutltipliziere -1 mit 1.
-3(0-1)+3|1-11-5|+0
-3(0-1)+3|1-11-5|+0
Schritt 3.4.2.2
Subtrahiere 1 von 0.
-3⋅-1+3|1-11-5|+0
-3⋅-1+3|1-11-5|+0
-3⋅-1+3|1-11-5|+0
Schritt 3.5
Berechne |1-11-5|.
Schritt 3.5.1
Die Determinante einer 2×2-Matrix kann mithilfe der Formel |abcd|=ad-cb bestimmt werden.
-3⋅-1+3(1⋅-5-1⋅-1)+0
Schritt 3.5.2
Vereinfache die Determinante.
Schritt 3.5.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.5.2.1.1
Mutltipliziere -5 mit 1.
-3⋅-1+3(-5-1⋅-1)+0
Schritt 3.5.2.1.2
Mutltipliziere -1 mit -1.
-3⋅-1+3(-5+1)+0
-3⋅-1+3(-5+1)+0
Schritt 3.5.2.2
Addiere -5 und 1.
-3⋅-1+3⋅-4+0
-3⋅-1+3⋅-4+0
-3⋅-1+3⋅-4+0
Schritt 3.6
Vereinfache die Determinante.
Schritt 3.6.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.6.1.1
Mutltipliziere -3 mit -1.
3+3⋅-4+0
Schritt 3.6.1.2
Mutltipliziere 3 mit -4.
3-12+0
3-12+0
Schritt 3.6.2
Subtrahiere 12 von 3.
-9+0
Schritt 3.6.3
Addiere -9 und 0.
-9
-9
D=-9
Schritt 4
Since the determinant is not 0, the system can be solved using Cramer's Rule.
Schritt 5
Schritt 5.1
Replace column 1 of the coefficient matrix that corresponds to the x-coefficients of the system with [-240].
|-21-140101-5|
Schritt 5.2
Find the determinant.
Schritt 5.2.1
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 column 1 by its cofactor and add.
Schritt 5.2.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|
Schritt 5.2.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Schritt 5.2.1.3
The minor for a11 is the determinant with row 1 and column 1 deleted.
|011-5|
Schritt 5.2.1.4
Multiply element a11 by its cofactor.
-2|011-5|
Schritt 5.2.1.5
The minor for a21 is the determinant with row 2 and column 1 deleted.
|1-11-5|
Schritt 5.2.1.6
Multiply element a21 by its cofactor.
-4|1-11-5|
Schritt 5.2.1.7
The minor for a31 is the determinant with row 3 and column 1 deleted.
|1-101|
Schritt 5.2.1.8
Multiply element a31 by its cofactor.
0|1-101|
Schritt 5.2.1.9
Add the terms together.
-2|011-5|-4|1-11-5|+0|1-101|
-2|011-5|-4|1-11-5|+0|1-101|
Schritt 5.2.2
Mutltipliziere 0 mit |1-101|.
-2|011-5|-4|1-11-5|+0
Schritt 5.2.3
Berechne |011-5|.
Schritt 5.2.3.1
Die Determinante einer 2×2-Matrix kann mithilfe der Formel |abcd|=ad-cb bestimmt werden.
-2(0⋅-5-1⋅1)-4|1-11-5|+0
Schritt 5.2.3.2
Vereinfache die Determinante.
Schritt 5.2.3.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 5.2.3.2.1.1
Mutltipliziere 0 mit -5.
-2(0-1⋅1)-4|1-11-5|+0
Schritt 5.2.3.2.1.2
Mutltipliziere -1 mit 1.
-2(0-1)-4|1-11-5|+0
-2(0-1)-4|1-11-5|+0
Schritt 5.2.3.2.2
Subtrahiere 1 von 0.
-2⋅-1-4|1-11-5|+0
-2⋅-1-4|1-11-5|+0
-2⋅-1-4|1-11-5|+0
Schritt 5.2.4
Berechne |1-11-5|.
Schritt 5.2.4.1
Die Determinante einer 2×2-Matrix kann mithilfe der Formel |abcd|=ad-cb bestimmt werden.
-2⋅-1-4(1⋅-5-1⋅-1)+0
Schritt 5.2.4.2
Vereinfache die Determinante.
Schritt 5.2.4.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 5.2.4.2.1.1
Mutltipliziere -5 mit 1.
-2⋅-1-4(-5-1⋅-1)+0
Schritt 5.2.4.2.1.2
Mutltipliziere -1 mit -1.
-2⋅-1-4(-5+1)+0
-2⋅-1-4(-5+1)+0
Schritt 5.2.4.2.2
Addiere -5 und 1.
-2⋅-1-4⋅-4+0
-2⋅-1-4⋅-4+0
-2⋅-1-4⋅-4+0
Schritt 5.2.5
Vereinfache die Determinante.
Schritt 5.2.5.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 5.2.5.1.1
Mutltipliziere -2 mit -1.
2-4⋅-4+0
Schritt 5.2.5.1.2
Mutltipliziere -4 mit -4.
2+16+0
2+16+0
Schritt 5.2.5.2
Addiere 2 und 16.
18+0
Schritt 5.2.5.3
Addiere 18 und 0.
18
18
Dx=18
Schritt 5.3
Use the formula to solve for x.
x=DxD
Schritt 5.4
Substitute -9 for D and 18 for Dx in the formula.
x=18-9
Schritt 5.5
Dividiere 18 durch -9.
x=-2
x=-2
Schritt 6
Schritt 6.1
Replace column 2 of the coefficient matrix that corresponds to the y-coefficients of the system with [-240].
|-3-2-1-34100-5|
Schritt 6.2
Find the determinant.
Schritt 6.2.1
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 3 by its cofactor and add.
Schritt 6.2.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|
Schritt 6.2.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Schritt 6.2.1.3
The minor for a31 is the determinant with row 3 and column 1 deleted.
|-2-141|
Schritt 6.2.1.4
Multiply element a31 by its cofactor.
0|-2-141|
Schritt 6.2.1.5
The minor for a32 is the determinant with row 3 and column 2 deleted.
|-3-1-31|
Schritt 6.2.1.6
Multiply element a32 by its cofactor.
0|-3-1-31|
Schritt 6.2.1.7
The minor for a33 is the determinant with row 3 and column 3 deleted.
|-3-2-34|
Schritt 6.2.1.8
Multiply element a33 by its cofactor.
-5|-3-2-34|
Schritt 6.2.1.9
Add the terms together.
0|-2-141|+0|-3-1-31|-5|-3-2-34|
0|-2-141|+0|-3-1-31|-5|-3-2-34|
Schritt 6.2.2
Mutltipliziere 0 mit |-2-141|.
0+0|-3-1-31|-5|-3-2-34|
Schritt 6.2.3
Mutltipliziere 0 mit |-3-1-31|.
0+0-5|-3-2-34|
Schritt 6.2.4
Berechne |-3-2-34|.
Schritt 6.2.4.1
Die Determinante einer 2×2-Matrix kann mithilfe der Formel |abcd|=ad-cb bestimmt werden.
0+0-5(-3⋅4-(-3⋅-2))
Schritt 6.2.4.2
Vereinfache die Determinante.
Schritt 6.2.4.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 6.2.4.2.1.1
Mutltipliziere -3 mit 4.
0+0-5(-12-(-3⋅-2))
Schritt 6.2.4.2.1.2
Multipliziere -(-3⋅-2).
Schritt 6.2.4.2.1.2.1
Mutltipliziere -3 mit -2.
0+0-5(-12-1⋅6)
Schritt 6.2.4.2.1.2.2
Mutltipliziere -1 mit 6.
0+0-5(-12-6)
0+0-5(-12-6)
0+0-5(-12-6)
Schritt 6.2.4.2.2
Subtrahiere 6 von -12.
0+0-5⋅-18
0+0-5⋅-18
0+0-5⋅-18
Schritt 6.2.5
Vereinfache die Determinante.
Schritt 6.2.5.1
Mutltipliziere -5 mit -18.
0+0+90
Schritt 6.2.5.2
Addiere 0 und 0.
0+90
Schritt 6.2.5.3
Addiere 0 und 90.
90
90
Dy=90
Schritt 6.3
Use the formula to solve for y.
y=DyD
Schritt 6.4
Substitute -9 for D and 90 for Dy in the formula.
y=90-9
Schritt 6.5
Dividiere 90 durch -9.
y=-10
y=-10
Schritt 7
Schritt 7.1
Replace column 3 of the coefficient matrix that corresponds to the z-coefficients of the system with [-240].
|-31-2-304010|
Schritt 7.2
Find the determinant.
Schritt 7.2.1
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 3 by its cofactor and add.
Schritt 7.2.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|
Schritt 7.2.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Schritt 7.2.1.3
The minor for a31 is the determinant with row 3 and column 1 deleted.
|1-204|
Schritt 7.2.1.4
Multiply element a31 by its cofactor.
0|1-204|
Schritt 7.2.1.5
The minor for a32 is the determinant with row 3 and column 2 deleted.
|-3-2-34|
Schritt 7.2.1.6
Multiply element a32 by its cofactor.
-1|-3-2-34|
Schritt 7.2.1.7
The minor for a33 is the determinant with row 3 and column 3 deleted.
|-31-30|
Schritt 7.2.1.8
Multiply element a33 by its cofactor.
0|-31-30|
Schritt 7.2.1.9
Add the terms together.
0|1-204|-1|-3-2-34|+0|-31-30|
0|1-204|-1|-3-2-34|+0|-31-30|
Schritt 7.2.2
Mutltipliziere 0 mit |1-204|.
0-1|-3-2-34|+0|-31-30|
Schritt 7.2.3
Mutltipliziere 0 mit |-31-30|.
0-1|-3-2-34|+0
Schritt 7.2.4
Berechne |-3-2-34|.
Schritt 7.2.4.1
Die Determinante einer 2×2-Matrix kann mithilfe der Formel |abcd|=ad-cb bestimmt werden.
0-1(-3⋅4-(-3⋅-2))+0
Schritt 7.2.4.2
Vereinfache die Determinante.
Schritt 7.2.4.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 7.2.4.2.1.1
Mutltipliziere -3 mit 4.
0-1(-12-(-3⋅-2))+0
Schritt 7.2.4.2.1.2
Multipliziere -(-3⋅-2).
Schritt 7.2.4.2.1.2.1
Mutltipliziere -3 mit -2.
0-1(-12-1⋅6)+0
Schritt 7.2.4.2.1.2.2
Mutltipliziere -1 mit 6.
0-1(-12-6)+0
0-1(-12-6)+0
0-1(-12-6)+0
Schritt 7.2.4.2.2
Subtrahiere 6 von -12.
0-1⋅-18+0
0-1⋅-18+0
0-1⋅-18+0
Schritt 7.2.5
Vereinfache die Determinante.
Schritt 7.2.5.1
Mutltipliziere -1 mit -18.
0+18+0
Schritt 7.2.5.2
Addiere 0 und 18.
18+0
Schritt 7.2.5.3
Addiere 18 und 0.
18
18
Dz=18
Schritt 7.3
Use the formula to solve for z.
z=DzD
Schritt 7.4
Substitute -9 for D and 18 for Dz in the formula.
z=18-9
Schritt 7.5
Dividiere 18 durch -9.
z=-2
z=-2
Schritt 8
Liste die Lösung des Gleichungssystems auf.
x=-2
y=-10
z=-2