Lineare Algebra Beispiele

Löse die Matrixgleichung [[d/(ad-bc),-b/(ad-bc)],[-c/(ad-bc),a/(ad-bd)]][[-6,k],[0,-6]][[a,b],[c,d]]=[[1,0],[0,1]]
[dad-bc-bad-bc-cad-bcaad-bd][-6k0-6][abcd]=[1001][dadbcbadbccadbcaadbd][6k06][abcd]=[1001]
Schritt 1
Faktorisiere dd aus ad-bdadbd heraus.
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Schritt 1.1
Faktorisiere dd aus adad heraus.
[dad-bc-bad-bc-cad-bcada-bd][-6k0-6][abcd]=[1001][dadbcbadbccadbcadabd][6k06][abcd]=[1001]
Schritt 1.2
Faktorisiere dd aus -bdbd heraus.
[dad-bc-bad-bc-cad-bcada+d(-b)][-6k0-6][abcd]=[1001]dadbcbadbccadbcada+d(b)[6k06][abcd]=[1001]
Schritt 1.3
Faktorisiere dd aus da+d(-b)da+d(b) heraus.
[dad-bc-bad-bc-cad-bcad(a-b)][-6k0-6][abcd]=[1001]dadbcbadbccadbcad(ab)[6k06][abcd]=[1001]
[dad-bc-bad-bc-cad-bcad(a-b)][-6k0-6][abcd]=[1001]dadbcbadbccadbcad(ab)[6k06][abcd]=[1001]
Schritt 2
Multipliziere [dad-bc-bad-bc-cad-bcad(a-b)][-6k0-6]dadbcbadbccadbcad(ab)[6k06].
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Schritt 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 2×22×2 and the second matrix is 2×22×2.
Schritt 2.2
Multipliziere jede Zeile in der ersten Matrix mit jeder Spalte in der zweiten Matrix.
[dad-bc-6-bad-bc0dad-bck-bad-bc-6-cad-bc-6+ad(a-b)0-cad-bck+ad(a-b)-6][abcd]=[1001]dadbc6badbc0dadbckbadbc6cadbc6+ad(ab)0cadbck+ad(ab)6[abcd]=[1001]
Schritt 2.3
Vereinfache jedes Element der Matrix durch Ausmultiplizieren aller Ausdrücke.
[-6dad-bcdk+6bad-bc6cad-bc-kcda-kcdb+6a2d-6abcd(a-b)(ad-bc)][abcd]=[1001]6dadbcdk+6badbc6cadbckcdakcdb+6a2d6abcd(ab)(adbc)[abcd]=[1001]
[-6dad-bcdk+6bad-bc6cad-bc-kcda-kcdb+6a2d-6abcd(a-b)(ad-bc)][abcd]=[1001]6dadbcdk+6badbc6cadbckcdakcdb+6a2d6abcd(ab)(adbc)[abcd]=[1001]
Schritt 3
Multipliziere [-6dad-bcdk+6bad-bc6cad-bc-kcda-kcdb+6a2d-6abcd(a-b)(ad-bc)][abcd]6dadbcdk+6badbc6cadbckcdakcdb+6a2d6abcd(ab)(adbc)[abcd].
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Schritt 3.1
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 2×22×2 and the second matrix is 2×22×2.
Schritt 3.2
Multipliziere jede Zeile in der ersten Matrix mit jeder Spalte in der zweiten Matrix.
[-6dad-bca+dk+6bad-bcc-6dad-bcb+dk+6bad-bcd6cad-bca-kcda-kcdb+6a2d-6abcd(a-b)(ad-bc)c6cad-bcb-kcda-kcdb+6a2d-6abcd(a-b)(ad-bc)d]=[1001]6dadbca+dk+6badbcc6dadbcb+dk+6badbcd6cadbcakcdakcdb+6a2d6abcd(ab)(adbc)c6cadbcbkcdakcdb+6a2d6abcd(ab)(adbc)d=[1001]
Schritt 3.3
Vereinfache jedes Element der Matrix durch Ausmultiplizieren aller Ausdrücke.
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Schritt 3.3.1
Wende das Distributivgesetz an.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba+6cb(-b)-(kcda-kcdb+6a2d-6abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba+6cb(b)(kcdakcdb+6a2d6abc)(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 3.3.2
Multipliziere bb mit bb durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 3.3.2.1
Bewege bb.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba+6c(bb)-1-(kcda-kcdb+6a2d-6abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba+6c(bb)1(kcdakcdb+6a2d6abc)(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 3.3.2.2
Mutltipliziere bb mit bb.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba+6cb2-1-(kcda-kcdb+6a2d-6abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba+6cb21(kcdakcdb+6a2d6abc)(ab)(adbc)=[1001]
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba+6cb2-1-(kcda-kcdb+6a2d-6abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba+6cb21(kcdakcdb+6a2d6abc)(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 3.3.3
Mutltipliziere -11 mit 66.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba-6cb2-(kcda-kcdb+6a2d-6abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba6cb2(kcdakcdb+6a2d6abc)(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 3.3.4
Wende das Distributivgesetz an.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba-6cb2-(kcda)-(-kcdb)-(6a2d)-(-6abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba6cb2(kcda)(kcdb)(6a2d)(6abc)(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 3.3.5
Vereinfache.
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Schritt 3.3.5.1
Multipliziere -(-kcdb)(kcdb).
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Schritt 3.3.5.1.1
Mutltipliziere -11 mit -11.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba-6cb2-kcda+1(kcdb)-(6a2d)-(-6abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba6cb2kcda+1(kcdb)(6a2d)(6abc)(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 3.3.5.1.2
Mutltipliziere kk mit 11.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba-6cb2-kcda+k(cdb)-(6a2d)-(-6abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba6cb2kcda+k(cdb)(6a2d)(6abc)(ab)(adbc)=[1001]
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba-6cb2-kcda+k(cdb)-(6a2d)-(-6abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba6cb2kcda+k(cdb)(6a2d)(6abc)(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 3.3.5.2
Mutltipliziere 66 mit -11.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba-6cb2-kcda+k(cdb)-6(a2d)-(-6abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba6cb2kcda+k(cdb)6(a2d)(6abc)(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 3.3.5.3
Mutltipliziere -66 mit -11.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba-6cb2-kcda+k(cdb)-6(a2d)+6(abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba6cb2kcda+k(cdb)6(a2d)+6(abc)(ab)(adbc)=[1001]
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba-6cb2-kcda+k(cdb)-6(a2d)+6(abc)(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba6cb2kcda+k(cdb)6(a2d)+6(abc)(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 3.3.6
Entferne die Klammern.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6cba-6cb2-kcda+kcdb-6a2d+6abc(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6cba6cb2kcda+kcdb6a2d+6abc(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 3.3.7
Addiere 6cba6cba und 6abc6abc.
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Schritt 3.3.7.1
Bewege bb.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)6abc+6abc-6cb2-kcda+kcdb-6a2d(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)6abc+6abc6cb2kcda+kcdb6a2d(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 3.3.7.2
Addiere 6abc6abc und 6abc6abc.
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)12abc-6cb2-kcda+kcdb-6a2d(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)12abc6cb2kcda+kcdb6a2d(ab)(adbc)=[1001]
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)12abc-6cb2-kcda+kcdb-6a2d(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)12abc6cb2kcda+kcdb6a2d(ab)(adbc)=[1001]
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)12abc-6cb2-kcda+kcdb-6a2d(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)12abc6cb2kcda+kcdb6a2d(ab)(adbc)=[1001]
[-6ad-cdk-6cbad-bcd2kad-bc-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)12abc-6cb2-kcda+kcdb-6a2d(a-b)(ad-bc)]=[1001]6adcdk6cbadbcd2kadbcc(6adb+kcdakcdb6abc)d(ab)(adbc)12abc6cb2kcda+kcdb6a2d(ab)(adbc)=[1001]
Schritt 4
Write as a linear system of equations.
-6ad-cdk-6cbad-bc=1
d2kad-bc=0
-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)=0
12abc-6cb2-kcda+kcdb-6a2d(a-b)(ad-bc)=1
Schritt 5
Vereinfache das System.
-6ad-cdk-6cbad-bc=1,d2kad-bc=0,-c(6adb+kcda-kcdb-6abc)d(a-b)(ad-bc)=0,12abc-6cb2-kcda+kcdb-6a2d(a-b)(ad-bc)=1
 [x2  12  π  xdx ]