Algèbre Exemples
[-36-11-71-223-12-458-4]
Étape 1
Écrivez comme une matrice augmentée pour Ax=0.
[-36-11-701-223-102-458-40]
Étape 2
Étape 2.1
Multipliez chaque élément de R1 par -13 pour faire de l’entrée sur 1,1 un 1.
Étape 2.1.1
Multipliez chaque élément de R1 par -13 pour faire de l’entrée sur 1,1 un 1.
[-13⋅-3-13⋅6-13⋅-1-13⋅1-13⋅-7-13⋅01-223-102-458-40]
Étape 2.1.2
Simplifiez R1.
[1-213-137301-223-102-458-40]
[1-213-137301-223-102-458-40]
Étape 2.2
Réalisez l’opération de ligne R2=R2-R1 pour faire de l’entrée sur 2,1 un 0.
Étape 2.2.1
Réalisez l’opération de ligne R2=R2-R1 pour faire de l’entrée sur 2,1 un 0.
[1-213-137301-1-2+22-133+13-1-730-02-458-40]
Étape 2.2.2
Simplifiez R2.
[1-213-137300053103-10302-458-40]
[1-213-137300053103-10302-458-40]
Étape 2.3
Réalisez l’opération de ligne R3=R3-2R1 pour faire de l’entrée sur 3,1 un 0.
Étape 2.3.1
Réalisez l’opération de ligne R3=R3-2R1 pour faire de l’entrée sur 3,1 un 0.
[1-213-137300053103-10302-2⋅1-4-2⋅-25-2(13)8-2(-13)-4-2(73)0-2⋅0]
Étape 2.3.2
Simplifiez R3.
[1-213-137300053103-103000133263-2630]
[1-213-137300053103-103000133263-2630]
Étape 2.4
Multipliez chaque élément de R2 par 35 pour faire de l’entrée sur 2,3 un 1.
Étape 2.4.1
Multipliez chaque élément de R2 par 35 pour faire de l’entrée sur 2,3 un 1.
[1-213-1373035⋅035⋅035⋅5335⋅10335(-103)35⋅000133263-2630]
Étape 2.4.2
Simplifiez R2.
[1-213-137300012-2000133263-2630]
[1-213-137300012-2000133263-2630]
Étape 2.5
Réalisez l’opération de ligne R3=R3-133R2 pour faire de l’entrée sur 3,3 un 0.
Étape 2.5.1
Réalisez l’opération de ligne R3=R3-133R2 pour faire de l’entrée sur 3,3 un 0.
[1-213-137300012-200-133⋅00-133⋅0133-133⋅1263-133⋅2-263-133⋅-20-133⋅0]
Étape 2.5.2
Simplifiez R3.
[1-213-137300012-20000000]
[1-213-137300012-20000000]
Étape 2.6
Réalisez l’opération de ligne R1=R1-13R2 pour faire de l’entrée sur 1,3 un 0.
Étape 2.6.1
Réalisez l’opération de ligne R1=R1-13R2 pour faire de l’entrée sur 1,3 un 0.
[1-13⋅0-2-13⋅013-13⋅1-13-13⋅273-13⋅-20-13⋅00012-20000000]
Étape 2.6.2
Simplifiez R1.
[1-20-1300012-20000000]
[1-20-1300012-20000000]
[1-20-1300012-20000000]
Étape 3
Utilisez la matrice de résultat pour déclarer la solution finale au système d’équations.
x1-2x2-x4+3x5=0
x3+2x4-2x5=0
0=0
Étape 4
Écrivez un vecteur de solution en résolvant dans les termes des variables libres sur chaque ligne.
[x1x2x3x4x5]=[2x2+x4-3x5x2-2x4+2x5x4x5]
Étape 5
Écrivez la solution comme une combinaison linéaire de vecteurs.
[x1x2x3x4x5]=x2[21000]+x4[10-210]+x5[-30201]
Étape 6
Écrivez comme un ensemble de solutions.
{x2[21000]+x4[10-210]+x5[-30201]|x2,x4,x5∈R}
Étape 7
La solution est l’ensemble de vecteurs créé à partir des variables libres du système.
{[21000],[10-210],[-30201]}
Étape 8
Étape 8.1
Indiquez les vecteurs.
[21000],[10-210],[-30201]
Étape 8.2
Écrivez les vecteurs sous forme de matrice.
[21-31000-22010001]
Étape 8.3
Pour déterminer si les colonnes dans la matrice sont linéairement dépendantes, déterminez si l’équation Ax=0 a des solutions non triviales.
Étape 8.4
Écrivez comme une matrice augmentée pour Ax=0.
[21-3010000-22001000010]
Étape 8.5
Déterminez la forme d’échelon en ligne réduite.
Étape 8.5.1
Multipliez chaque élément de R1 par 12 pour faire de l’entrée sur 1,1 un 1.
Étape 8.5.1.1
Multipliez chaque élément de R1 par 12 pour faire de l’entrée sur 1,1 un 1.
[2212-320210000-22001000010]
Étape 8.5.1.2
Simplifiez R1.
[112-32010000-22001000010]
[112-32010000-22001000010]
Étape 8.5.2
Réalisez l’opération de ligne R2=R2-R1 pour faire de l’entrée sur 2,1 un 0.
Étape 8.5.2.1
Réalisez l’opération de ligne R2=R2-R1 pour faire de l’entrée sur 2,1 un 0.
[112-3201-10-120+320-00-22001000010]
Étape 8.5.2.2
Simplifiez R2.
[112-3200-123200-22001000010]
[112-3200-123200-22001000010]
Étape 8.5.3
Multipliez chaque élément de R2 par -2 pour faire de l’entrée sur 2,2 un 1.
Étape 8.5.3.1
Multipliez chaque élément de R2 par -2 pour faire de l’entrée sur 2,2 un 1.
[112-320-2⋅0-2(-12)-2(32)-2⋅00-22001000010]
Étape 8.5.3.2
Simplifiez R2.
[112-32001-300-22001000010]
[112-32001-300-22001000010]
Étape 8.5.4
Réalisez l’opération de ligne R3=R3+2R2 pour faire de l’entrée sur 3,2 un 0.
Étape 8.5.4.1
Réalisez l’opération de ligne R3=R3+2R2 pour faire de l’entrée sur 3,2 un 0.
[112-32001-300+2⋅0-2+2⋅12+2⋅-30+2⋅001000010]
Étape 8.5.4.2
Simplifiez R3.
[112-32001-3000-4001000010]
[112-32001-3000-4001000010]
Étape 8.5.5
Réalisez l’opération de ligne R4=R4-R2 pour faire de l’entrée sur 4,2 un 0.
Étape 8.5.5.1
Réalisez l’opération de ligne R4=R4-R2 pour faire de l’entrée sur 4,2 un 0.
[112-32001-3000-400-01-10+30-00010]
Étape 8.5.5.2
Simplifiez R4.
[112-32001-3000-4000300010]
[112-32001-3000-4000300010]
Étape 8.5.6
Multipliez chaque élément de R3 par -14 pour faire de l’entrée sur 3,3 un 1.
Étape 8.5.6.1
Multipliez chaque élément de R3 par -14 pour faire de l’entrée sur 3,3 un 1.
[112-32001-30-14⋅0-14⋅0-14⋅-4-14⋅000300010]
Étape 8.5.6.2
Simplifiez R3.
[112-32001-30001000300010]
[112-32001-30001000300010]
Étape 8.5.7
Réalisez l’opération de ligne R4=R4-3R3 pour faire de l’entrée sur 4,3 un 0.
Étape 8.5.7.1
Réalisez l’opération de ligne R4=R4-3R3 pour faire de l’entrée sur 4,3 un 0.
[112-32001-3000100-3⋅00-3⋅03-3⋅10-3⋅00010]
Étape 8.5.7.2
Simplifiez R4.
[112-32001-30001000000010]
[112-32001-30001000000010]
Étape 8.5.8
Réalisez l’opération de ligne R5=R5-R3 pour faire de l’entrée sur 5,3 un 0.
Étape 8.5.8.1
Réalisez l’opération de ligne R5=R5-R3 pour faire de l’entrée sur 5,3 un 0.
[112-32001-30001000000-00-01-10-0]
Étape 8.5.8.2
Simplifiez R5.
[112-32001-30001000000000]
[112-32001-30001000000000]
Étape 8.5.9
Réalisez l’opération de ligne R2=R2+3R3 pour faire de l’entrée sur 2,3 un 0.
Étape 8.5.9.1
Réalisez l’opération de ligne R2=R2+3R3 pour faire de l’entrée sur 2,3 un 0.
[112-3200+3⋅01+3⋅0-3+3⋅10+3⋅0001000000000]
Étape 8.5.9.2
Simplifiez R2.
[112-3200100001000000000]
[112-3200100001000000000]
Étape 8.5.10
Réalisez l’opération de ligne R1=R1+32R3 pour faire de l’entrée sur 1,3 un 0.
Étape 8.5.10.1
Réalisez l’opération de ligne R1=R1+32R3 pour faire de l’entrée sur 1,3 un 0.
[1+32⋅012+32⋅0-32+32⋅10+32⋅00100001000000000]
Étape 8.5.10.2
Simplifiez R1.
[112000100001000000000]
[112000100001000000000]
Étape 8.5.11
Réalisez l’opération de ligne R1=R1-12R2 pour faire de l’entrée sur 1,2 un 0.
Étape 8.5.11.1
Réalisez l’opération de ligne R1=R1-12R2 pour faire de l’entrée sur 1,2 un 0.
[1-12⋅012-12⋅10-12⋅00-12⋅00100001000000000]
Étape 8.5.11.2
Simplifiez R1.
[10000100001000000000]
[10000100001000000000]
[10000100001000000000]
Étape 8.6
Retirez les lignes qui ne comportent que des zéros.
[100001000010]
Étape 8.7
Écrivez la matrice comme un système d’équations linéaires.
x=0
y=0
z=0
Étape 8.8
Comme la seule solution à Ax=0 est la solution triviale, les vecteurs sont dépendants linéairement.
Indépendant linéairement
Indépendant linéairement
Étape 9
Les vecteurs étant linéairement indépendants, ils forment une base pour l’espace nul de la matrice.
Base de Nul(A) : {[21000],[10-210],[-30201]}
Dimension de Nul(A) : 3