Lineare Algebra Beispiele

Schreibe als eine Vektorgleichung (x+y)/7=(y+4)/5 , (x-z)/5=(y-4)/2 , (y-z)/3=(x+2)/10
x+y7=y+45x+y7=y+45 , x-z5=y-42xz5=y42 , y-z3=x+210yz3=x+210
Schritt 1
Bringe alle Terme, die Variablen enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
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Schritt 1.1
Subtrahiere y+45y+45 von beiden Seiten der Gleichung.
x+y7-y+45=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210x+y7y+45=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.2
Um x+y7x+y7 als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 5555.
x+y755-y+45=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210x+y755y+45=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.3
Um -y+45y+45 als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 7777.
x+y755-y+4577=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210x+y755y+4577=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.4
Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von 3535, indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von 11 multiplizierst.
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Schritt 1.4.1
Mutltipliziere x+y7x+y7 mit 5555.
(x+y)575-y+4577=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210(x+y)575y+4577=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.4.2
Mutltipliziere 77 mit 55.
(x+y)535-y+4577=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210(x+y)535y+4577=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.4.3
Mutltipliziere y+45y+45 mit 7777.
(x+y)535-(y+4)757=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210(x+y)535(y+4)757=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.4.4
Mutltipliziere 55 mit 77.
(x+y)535-(y+4)735=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210(x+y)535(y+4)735=0,xz5=y42,yz3=x+210
(x+y)535-(y+4)735=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210(x+y)535(y+4)735=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
(x+y)5-(y+4)735=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210(x+y)5(y+4)735=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.6
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 1.6.1
Wende das Distributivgesetz an.
x5+y5-(y+4)735=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210x5+y5(y+4)735=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.6.2
Bringe 55 auf die linke Seite von xx.
5x+y5-(y+4)735=0,x-z5=y-42,y-z3=x+2105x+y5(y+4)735=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.6.3
Bringe 55 auf die linke Seite von yy.
5x+5y-(y+4)735=0,x-z5=y-42,y-z3=x+2105x+5y(y+4)735=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.6.4
Mutltipliziere 55 mit yy.
5x+5y-(y+4)735=0,x-z5=y-42,y-z3=x+2105x+5y(y+4)735=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.6.5
Wende das Distributivgesetz an.
5x+5y+(-y-14)735=0,x-z5=y-42,y-z3=x+2105x+5y+(y14)735=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.6.6
Mutltipliziere -11 mit 44.
5x+5y+(-y-4)735=0,x-z5=y-42,y-z3=x+2105x+5y+(y4)735=0,xz5=y42,yz3=x+210
Schritt 1.6.7
Wende das Distributivgesetz an.
5x+5y-y7-4735=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210
Schritt 1.6.8
Mutltipliziere 7 mit -1.
5x+5y-7y-4735=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210
Schritt 1.6.9
Mutltipliziere -4 mit 7.
5x+5y-7y-2835=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210
Schritt 1.6.10
Subtrahiere 7y von 5y.
5x-2y-2835=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210
5x-2y-2835=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210
5x-2y-2835=0,x-z5=y-42,y-z3=x+210
Schritt 2
Bringe alle Terme, die Variablen enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
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Schritt 2.1
Subtrahiere y-42 von beiden Seiten der Gleichung.
5x-2y-2835=0,x-z5-y-42=0,y-z3=x+210
Schritt 2.2
Um x-z5 als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 22.
5x-2y-2835=0,x-z522-y-42=0,y-z3=x+210
Schritt 2.3
Um -y-42 als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 55.
5x-2y-2835=0,x-z522-y-4255=0,y-z3=x+210
Schritt 2.4
Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von 10, indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von 1 multiplizierst.
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Schritt 2.4.1
Mutltipliziere x-z5 mit 22.
5x-2y-2835=0,(x-z)252-y-4255=0,y-z3=x+210
Schritt 2.4.2
Mutltipliziere 5 mit 2.
5x-2y-2835=0,(x-z)210-y-4255=0,y-z3=x+210
Schritt 2.4.3
Mutltipliziere y-42 mit 55.
5x-2y-2835=0,(x-z)210-(y-4)525=0,y-z3=x+210
Schritt 2.4.4
Mutltipliziere 2 mit 5.
5x-2y-2835=0,(x-z)210-(y-4)510=0,y-z3=x+210
5x-2y-2835=0,(x-z)210-(y-4)510=0,y-z3=x+210
Schritt 2.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
5x-2y-2835=0,(x-z)2-(y-4)510=0,y-z3=x+210
Schritt 2.6
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 2.6.1
Wende das Distributivgesetz an.
5x-2y-2835=0,x2-z2-(y-4)510=0,y-z3=x+210
Schritt 2.6.2
Bringe 2 auf die linke Seite von x.
5x-2y-2835=0,2x-z2-(y-4)510=0,y-z3=x+210
Schritt 2.6.3
Mutltipliziere 2 mit -1.
5x-2y-2835=0,2x-2z-(y-4)510=0,y-z3=x+210
Schritt 2.6.4
Wende das Distributivgesetz an.
5x-2y-2835=0,2x-2z+(-y--4)510=0,y-z3=x+210
Schritt 2.6.5
Mutltipliziere -1 mit -4.
5x-2y-2835=0,2x-2z+(-y+4)510=0,y-z3=x+210
Schritt 2.6.6
Wende das Distributivgesetz an.
5x-2y-2835=0,2x-2z-y5+4510=0,y-z3=x+210
Schritt 2.6.7
Mutltipliziere 5 mit -1.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+4510=0,y-z3=x+210
Schritt 2.6.8
Mutltipliziere 4 mit 5.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,y-z3=x+210
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,y-z3=x+210
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,y-z3=x+210
Schritt 3
Bringe alle Terme, die Variablen enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
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Schritt 3.1
Subtrahiere x+210 von beiden Seiten der Gleichung.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,y-z3-x+210=0
Schritt 3.2
Um y-z3 als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 1010.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,y-z31010-x+210=0
Schritt 3.3
Um -x+210 als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 33.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,y-z31010-x+21033=0
Schritt 3.4
Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von 30, indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von 1 multiplizierst.
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Schritt 3.4.1
Mutltipliziere y-z3 mit 1010.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,(y-z)10310-x+21033=0
Schritt 3.4.2
Mutltipliziere 3 mit 10.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,(y-z)1030-x+21033=0
Schritt 3.4.3
Mutltipliziere x+210 mit 33.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,(y-z)1030-(x+2)3103=0
Schritt 3.4.4
Mutltipliziere 10 mit 3.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,(y-z)1030-(x+2)330=0
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,(y-z)1030-(x+2)330=0
Schritt 3.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,(y-z)10-(x+2)330=0
Schritt 3.6
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 3.6.1
Wende das Distributivgesetz an.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,y10-z10-(x+2)330=0
Schritt 3.6.2
Bringe 10 auf die linke Seite von y.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,10y-z10-(x+2)330=0
Schritt 3.6.3
Mutltipliziere 10 mit -1.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,10y-10z-(x+2)330=0
Schritt 3.6.4
Wende das Distributivgesetz an.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,10y-10z+(-x-12)330=0
Schritt 3.6.5
Mutltipliziere -1 mit 2.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,10y-10z+(-x-2)330=0
Schritt 3.6.6
Wende das Distributivgesetz an.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,10y-10z-x3-2330=0
Schritt 3.6.7
Mutltipliziere 3 mit -1.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,10y-10z-3x-2330=0
Schritt 3.6.8
Mutltipliziere -2 mit 3.
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,10y-10z-3x-630=0
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,10y-10z-3x-630=0
5x-2y-2835=0,2x-2z-5y+2010=0,10y-10z-3x-630=0
Schritt 4
Schreibe das Gleichungssystem in Matrixform.
[135000110000013000]
Schritt 5
Ermittele die normierte Zeilenstufenform.
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Schritt 5.1
Multiply each element of R1 by 35 to make the entry at 1,1 a 1.
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Schritt 5.1.1
Multiply each element of R1 by 35 to make the entry at 1,1 a 1.
[35(135)350350350110000013000]
Schritt 5.1.2
Vereinfache R1.
[1000110000013000]
[1000110000013000]
Schritt 5.2
Perform the row operation R2=R2-110R1 to make the entry at 2,1 a 0.
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Schritt 5.2.1
Perform the row operation R2=R2-110R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[1000110-11010-11000-11000-1100013000]
Schritt 5.2.2
Vereinfache R2.
[10000000013000]
[10000000013000]
Schritt 5.3
Swap R3 with R2 to put a nonzero entry at 2,2.
[10000130000000]
Schritt 5.4
Multiply each element of R2 by 30 to make the entry at 2,2 a 1.
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Schritt 5.4.1
Multiply each element of R2 by 30 to make the entry at 2,2 a 1.
[100030030(130)3003000000]
Schritt 5.4.2
Vereinfache R2.
[100001000000]
[100001000000]
[100001000000]
Schritt 6
Verwende die Ergebnismatrix, um die endgültigen Lösungen für das Gleichungssystem anzugeben.
x=0
y=0
Schritt 7
Die Lösung ist die Menge geordneter Paare, die das System erfüllen.
(0,0,z)
Schritt 8
Das Zerlegen eines Lösungsvektors durch Umstellen jeder Gleichung, die in der reduzierten Zeilenstufenform der erweiterten Matrix wiedergegeben ist, durch Auflösen nach der abhängigen Variablen in jeder Zeile, ergibt die Vektorgleichung.
X=[xyz]=[00z]
 [x2  12  π  xdx ]