Aljabar Linear Contoh
Langkah 1
Langkah 1.1
Temukan nilai eigennya.
Langkah 1.1.1
Gunakan rumus untuk menentukan persamaan karakteristik .
Langkah 1.1.2
Matriks satuan atau matriks satuan dengan ordo adalah matriks persegi dengan bilangan satu di diagonal utama dan nol di elemen lainnya.
Langkah 1.1.3
Substitusikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam .
Langkah 1.1.3.1
Substitusikan untuk .
Langkah 1.1.3.2
Substitusikan untuk .
Langkah 1.1.4
Sederhanakan.
Langkah 1.1.4.1
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 1.1.4.1.1
Kalikan dengan setiap elemen di dalam matriks tersebut.
Langkah 1.1.4.1.2
Sederhanakan setiap elemen dalam matriks.
Langkah 1.1.4.1.2.1
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.4.1.2.2
Kalikan .
Langkah 1.1.4.1.2.2.1
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.4.1.2.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.4.1.2.3
Kalikan .
Langkah 1.1.4.1.2.3.1
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.4.1.2.3.2
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.4.1.2.4
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.4.2
Tambahkan elemen yang seletak.
Langkah 1.1.4.3
Sederhanakan setiap elemen.
Langkah 1.1.4.3.1
Tambahkan dan .
Langkah 1.1.4.3.2
Tambahkan dan .
Langkah 1.1.5
Temukan determinan.
Langkah 1.1.5.1
Determinan dari matriks dapat dicari menggunakan rumus .
Langkah 1.1.5.2
Sederhanakan determinannya.
Langkah 1.1.5.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 1.1.5.2.1.1
Perluas menggunakan Metode FOIL.
Langkah 1.1.5.2.1.1.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 1.1.5.2.1.1.2
Terapkan sifat distributif.
Langkah 1.1.5.2.1.1.3
Terapkan sifat distributif.
Langkah 1.1.5.2.1.2
Sederhanakan dan gabungkan suku-suku sejenis.
Langkah 1.1.5.2.1.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 1.1.5.2.1.2.1.1
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.5.2.1.2.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.5.2.1.2.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.5.2.1.2.1.4
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
Langkah 1.1.5.2.1.2.1.5
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Langkah 1.1.5.2.1.2.1.5.1
Pindahkan .
Langkah 1.1.5.2.1.2.1.5.2
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.5.2.1.2.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.5.2.1.2.1.7
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.5.2.1.2.2
Kurangi dengan .
Langkah 1.1.5.2.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 1.1.5.2.2
Kurangi dengan .
Langkah 1.1.5.2.3
Susun kembali dan .
Langkah 1.1.6
Atur polinomial karakteristiknya agar sama dengan untuk menemukan nilai eigen .
Langkah 1.1.7
Selesaikan .
Langkah 1.1.7.1
Faktorkan menggunakan metode AC.
Langkah 1.1.7.1.1
Mempertimbangkan bentuk . Tentukan pasangan bilangan bulat yang hasil kalinya (Variabel1) dan jumlahnya . Dalam hal ini, hasil kalinya dan jumlahnya .
Langkah 1.1.7.1.2
Tulis bentuk yang difaktorkan menggunakan bilangan bulat ini.
Langkah 1.1.7.2
Jika faktor individu di sisi kiri persamaan sama dengan , seluruh pernyataan akan menjadi sama dengan .
Langkah 1.1.7.3
Atur agar sama dengan dan selesaikan .
Langkah 1.1.7.3.1
Atur sama dengan .
Langkah 1.1.7.3.2
Tambahkan ke kedua sisi persamaan.
Langkah 1.1.7.4
Atur agar sama dengan dan selesaikan .
Langkah 1.1.7.4.1
Atur sama dengan .
Langkah 1.1.7.4.2
Tambahkan ke kedua sisi persamaan.
Langkah 1.1.7.5
Penyelesaian akhirnya adalah semua nilai yang membuat benar.
Langkah 1.2
Vektor eigen sama dengan ruang nol matriks dikurangi sebanyak nilai eigen matriks satuannya di mana adalah ruang nol dan adalah matriks satuan.
Langkah 1.3
Temukan vektor eigen menggunakan nilai eigen .
Langkah 1.3.1
Substitusikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam rumusnya.
Langkah 1.3.2
Sederhanakan.
Langkah 1.3.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 1.3.2.1.1
Kalikan dengan setiap elemen di dalam matriks tersebut.
Langkah 1.3.2.1.2
Sederhanakan setiap elemen dalam matriks.
Langkah 1.3.2.1.2.1
Kalikan dengan .
Langkah 1.3.2.1.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 1.3.2.1.2.3
Kalikan dengan .
Langkah 1.3.2.1.2.4
Kalikan dengan .
Langkah 1.3.2.2
Tambahkan elemen yang seletak.
Langkah 1.3.2.3
Sederhanakan setiap elemen.
Langkah 1.3.2.3.1
Kurangi dengan .
Langkah 1.3.2.3.2
Tambahkan dan .
Langkah 1.3.2.3.3
Tambahkan dan .
Langkah 1.3.2.3.4
Kurangi dengan .
Langkah 1.3.3
Temukan ruang nol ketika .
Langkah 1.3.3.1
Tulis sebagai matriks imbuhan untuk .
Langkah 1.3.3.2
Tentukan bentuk eselon baris yang dikurangi.
Langkah 1.3.3.2.1
Kalikan setiap elemen dengan untuk membuat entri pada menjadi .
Langkah 1.3.3.2.1.1
Kalikan setiap elemen dengan untuk membuat entri pada menjadi .
Langkah 1.3.3.2.1.2
Sederhanakan .
Langkah 1.3.3.2.2
Lakukan operasi baris untuk membuat entri di menjadi .
Langkah 1.3.3.2.2.1
Lakukan operasi baris untuk membuat entri di menjadi .
Langkah 1.3.3.2.2.2
Sederhanakan .
Langkah 1.3.3.3
Gunakan matriks hasil untuk menyatakan penyelesaian akhir sistem persamaan tersebut.
Langkah 1.3.3.4
Tulis vektor penyelesaian dengan menyelesaikan dalam suku dari variabel bebas dalam setiap baris.
Langkah 1.3.3.5
Tulis penyelesaian sebagai gabungan linear vektor.
Langkah 1.3.3.6
Tulis sebagai himpunan penyelesaian.
Langkah 1.3.3.7
Penyelesaiannya adalah himpunan vektor yang dibuat dari variabel bebas sistem.
Langkah 1.4
Temukan vektor eigen menggunakan nilai eigen .
Langkah 1.4.1
Substitusikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam rumusnya.
Langkah 1.4.2
Sederhanakan.
Langkah 1.4.2.1
Kurangkan elemen yang seletak.
Langkah 1.4.2.2
Sederhanakan setiap elemen.
Langkah 1.4.2.2.1
Kurangi dengan .
Langkah 1.4.2.2.2
Kurangi dengan .
Langkah 1.4.2.2.3
Kurangi dengan .
Langkah 1.4.2.2.4
Kurangi dengan .
Langkah 1.4.3
Temukan ruang nol ketika .
Langkah 1.4.3.1
Tulis sebagai matriks imbuhan untuk .
Langkah 1.4.3.2
Tentukan bentuk eselon baris yang dikurangi.
Langkah 1.4.3.2.1
Kalikan setiap elemen dengan untuk membuat entri pada menjadi .
Langkah 1.4.3.2.1.1
Kalikan setiap elemen dengan untuk membuat entri pada menjadi .
Langkah 1.4.3.2.1.2
Sederhanakan .
Langkah 1.4.3.2.2
Lakukan operasi baris untuk membuat entri di menjadi .
Langkah 1.4.3.2.2.1
Lakukan operasi baris untuk membuat entri di menjadi .
Langkah 1.4.3.2.2.2
Sederhanakan .
Langkah 1.4.3.3
Gunakan matriks hasil untuk menyatakan penyelesaian akhir sistem persamaan tersebut.
Langkah 1.4.3.4
Tulis vektor penyelesaian dengan menyelesaikan dalam suku dari variabel bebas dalam setiap baris.
Langkah 1.4.3.5
Tulis penyelesaian sebagai gabungan linear vektor.
Langkah 1.4.3.6
Tulis sebagai himpunan penyelesaian.
Langkah 1.4.3.7
Penyelesaiannya adalah himpunan vektor yang dibuat dari variabel bebas sistem.
Langkah 1.5
Ruang eigen adalah daftar ruang vektor untuk setiap nilai eigen.
Langkah 2
Tentukan sebagai matriks eigen vektor.
Langkah 3
Langkah 3.1
Matriks balikan dapat ditemukan menggunakan rumus di mana adalah determinannya.
Langkah 3.2
Temukan determinan.
Langkah 3.2.1
Determinan dari matriks dapat dicari menggunakan rumus .
Langkah 3.2.2
Sederhanakan determinannya.
Langkah 3.2.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 3.2.2.1.1
Kalikan dengan .
Langkah 3.2.2.1.2
Kalikan .
Langkah 3.2.2.1.2.1
Kalikan dengan .
Langkah 3.2.2.1.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 3.2.2.2
Tuliskan sebagai pecahan dengan penyebut persekutuan.
Langkah 3.2.2.3
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 3.2.2.4
Tambahkan dan .
Langkah 3.3
Karena determinannya bukan nol, terdapat balikan.
Langkah 3.4
Substitusikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam rumus dengan balikannya.
Langkah 3.5
Kalikan pembilang dengan balikan dari penyebut.
Langkah 3.6
Kalikan dengan .
Langkah 3.7
Kalikan dengan setiap elemen di dalam matriks tersebut.
Langkah 3.8
Sederhanakan setiap elemen dalam matriks.
Langkah 3.8.1
Kalikan dengan .
Langkah 3.8.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Langkah 3.8.2.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 3.8.2.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 3.8.3
Gabungkan dan .
Langkah 3.8.4
Kalikan .
Langkah 3.8.4.1
Gabungkan dan .
Langkah 3.8.4.2
Kalikan dengan .
Langkah 3.8.5
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 3.8.6
Kalikan dengan .
Langkah 4
Gunakan transformasi kesamaan untuk menemukan matriks diagonal .
Langkah 5
Substitusikan matriks.
Langkah 6
Langkah 6.1
Kalikan .
Langkah 6.1.1
Dua matriks dapat dikalikan jika dan hanya jika jumlah kolom matriks pertama sama dengan jumlah baris matriks kedua. Dalam kasus ini, matriks pertama adalah dan matriks kedua adalah .
Langkah 6.1.2
Kalikan setiap baris pada matriks pertama dengan setiap kolom pada matriks kedua.
Langkah 6.1.3
Sederhanakan setiap elemen dalam matriks dengan mengalikan semua pernyataannya.
Langkah 6.2
Kalikan .
Langkah 6.2.1
Dua matriks dapat dikalikan jika dan hanya jika jumlah kolom matriks pertama sama dengan jumlah baris matriks kedua. Dalam kasus ini, matriks pertama adalah dan matriks kedua adalah .
Langkah 6.2.2
Kalikan setiap baris pada matriks pertama dengan setiap kolom pada matriks kedua.
Langkah 6.2.3
Sederhanakan setiap elemen dalam matriks dengan mengalikan semua pernyataannya.