Álgebra lineal Ejemplos

⎡ ⎢ ⎣ \begin{matrix} 0 & - 1 & a 3 & - a & 1 1 & - 2 & 3 \end{matrix} ⎤ ⎥ ⎦

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

Paso 1

Choose the row or column with the most

0

$0$ elements. If there are no

0

$0$ elements choose any row or column. Multiply every element in row

1

$1$ by its cofactor and add.

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Paso 1.1

Consider the corresponding sign chart.

∣ ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} + & - & + - & + & - + & - & + \end{matrix} ∣ ∣ ∣ ∣

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

Paso 1.2

The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a

-

$-$ position on the sign chart.

Paso 1.3

The minor for

a_{11}

$a_{11}$ is the determinant with row

1

$1$ and column

1

$1$ deleted.

∣ ∣ ∣ \begin{matrix} - a & 1 - 2 & 3 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

Paso 1.4

Multiply element

a_{11}

$a_{11}$ by its cofactor.

0 ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} - a & 1 - 2 & 3 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

Paso 1.5

The minor for

a_{12}

$a_{12}$ is the determinant with row

1

$1$ and column

2

$2$ deleted.

∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & 1 1 & 3 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

Paso 1.6

Multiply element

a_{12}

$a_{12}$ by its cofactor.

1 ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & 1 1 & 3 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

Paso 1.7

The minor for

a_{13}

$a_{13}$ is the determinant with row

1

$1$ and column

3

$3$ deleted.

∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

Paso 1.8

Multiply element

a_{13}

$a_{13}$ by its cofactor.

a ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

Paso 1.9

Add the terms together.

0 ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} - a & 1 - 2 & 3 \end{matrix} ∣ ∣ ∣ + 1 ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & 1 1 & 3 \end{matrix} ∣ ∣ ∣ + a ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

0 ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} - a & 1 - 2 & 3 \end{matrix} ∣ ∣ ∣ + 1 ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & 1 1 & 3 \end{matrix} ∣ ∣ ∣ + a ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

Paso 2

Multiplica

0

$0$ por

∣ ∣ ∣ \begin{matrix} - a & 1 - 2 & 3 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

0 + 1 ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & 1 1 & 3 \end{matrix} ∣ ∣ ∣ + a ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

Paso 3

Evalúa

∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & 1 1 & 3 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

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Paso 3.1

El determinante de una matriz

2 \times 2

$2 \times 2$ puede obtenerse usando la fórmula

∣ ∣ ∣ \begin{matrix} a & b c & d \end{matrix} ∣ ∣ ∣ = a d - c b

$| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

0 + 1 (3 \cdot 3 - 1 \cdot 1) + a ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

Paso 3.2

Simplifica el determinante.

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Paso 3.2.1

Simplifica cada término.

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Paso 3.2.1.1

Multiplica

3

$3$ por

3

$3$ .

0 + 1 (9 - 1 \cdot 1) + a ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

$0 + 1 (9 - 1 \cdot 1) + a | \begin{array}{c} 3 & - a \\ 1 & - 2 \end{array} |$

Paso 3.2.1.2

Multiplica

- 1

$- 1$ por

1

$1$ .

0 + 1 (9 - 1) + a ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

$0 + 1 (9 - 1) + a | \begin{array}{c} 3 & - a \\ 1 & - 2 \end{array} |$

0 + 1 (9 - 1) + a ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

$0 + 1 (9 - 1) + a | \begin{array}{c} 3 & - a \\ 1 & - 2 \end{array} |$

Paso 3.2.2

Resta

1

$1$ de

9

$9$ .

0 + 1 \cdot 8 + a ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

$0 + 1 \cdot 8 + a | \begin{array}{c} 3 & - a \\ 1 & - 2 \end{array} |$

0 + 1 \cdot 8 + a ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

$0 + 1 \cdot 8 + a | \begin{array}{c} 3 & - a \\ 1 & - 2 \end{array} |$

0 + 1 \cdot 8 + a ∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

$0 + 1 \cdot 8 + a | \begin{array}{c} 3 & - a \\ 1 & - 2 \end{array} |$

Paso 4

Evalúa

∣ ∣ ∣ \begin{matrix} 3 & - a 1 & - 2 \end{matrix} ∣ ∣ ∣

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

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Paso 4.1

El determinante de una matriz

2 \times 2

$2 \times 2$ puede obtenerse usando la fórmula

∣ ∣ ∣ \begin{matrix} a & b c & d \end{matrix} ∣ ∣ ∣ = a d - c b

$| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

$0 + 1 \cdot 8 + a (3 \cdot - 2 - - a)$

Paso 4.2

Simplifica cada término.

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Paso 4.2.1

Multiplica

$3$ por

$- 2$ .

$0 + 1 \cdot 8 + a (- 6 - - a)$

Paso 4.2.2

Multiplica

$- - a$ .

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Paso 4.2.2.1

Multiplica

$- 1$ por

$- 1$ .

$0 + 1 \cdot 8 + a (- 6 + 1 a)$

Paso 4.2.2.2

Multiplica

$a$ por

$1$ .

$0 + 1 \cdot 8 + a (- 6 + a)$

Paso 5

Simplifica el determinante.

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Paso 5.1

Suma

$0$ y

$1 \cdot 8$ .

$1 \cdot 8 + a (- 6 + a)$

Paso 5.2

Simplifica cada término.

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Paso 5.2.1

Multiplica

$8$ por

$1$ .

$8 + a (- 6 + a)$

Paso 5.2.2

Aplica la propiedad distributiva.

$8 + a \cdot - 6 + a \cdot a$

Paso 5.2.3

Mueve

$- 6$ a la izquierda de

$a$ .

$8 - 6 \cdot a + a \cdot a$

Paso 5.2.4

Multiplica

$a$ por

$a$ .

$8 - 6 a + a^{2}$