Aljabar Linear Contoh

Selesaikan Menggunakan Matriks Invers x+y+z+t=4 , 2x-y-z-t=-1 , x+y-2z=0 , 3x+3t=6
x+y+z+t=4 , 2x-y-z-t=-1 , x+y-2z=0 , 3x+3t=6
Langkah 1
Tentukan AX=B dari sistem persamaan tersebut.
[1111-12-1-1011-23300][txyz]=[4-106]
Langkah 2
Tentukan balikan dari matriks koefisien.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1
Temukan determinan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.1
Pilih baris atau kolom dengan elemen 0 paling banyak. Jika tidak ada elemen 0, pilih sebarang baris atau kolom. Kalikan setiap elemen di baris 4 dengan kofaktornya dan tambahkan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.1.1
Pertimbangkan grafik tanda yang sesuai.
|+-+--+-++-+--+-+|
Langkah 2.1.1.2
Kofaktornya minor dengan tanda yang diubah jika indeksnya cocok dengan posisi - di grafik tanda.
Langkah 2.1.1.3
Minor untuk a41 adalah determinan dengan baris 4 dan kolom 1 dihapus.
|1112-1-111-2|
Langkah 2.1.1.4
Kalikan elemen a41 dengan kofaktornya.
-3|1112-1-111-2|
Langkah 2.1.1.5
Minor untuk a42 adalah determinan dengan baris 4 dan kolom 2 dihapus.
|111-1-1-101-2|
Langkah 2.1.1.6
Kalikan elemen a42 dengan kofaktornya.
3|111-1-1-101-2|
Langkah 2.1.1.7
Minor untuk a43 adalah determinan dengan baris 4 dan kolom 3 dihapus.
|111-12-101-2|
Langkah 2.1.1.8
Kalikan elemen a43 dengan kofaktornya.
0|111-12-101-2|
Langkah 2.1.1.9
Minor untuk a44 adalah determinan dengan baris 4 dan kolom 4 dihapus.
|111-12-1011|
Langkah 2.1.1.10
Kalikan elemen a44 dengan kofaktornya.
0|111-12-1011|
Langkah 2.1.1.11
Tambahkan semua sukunya.
-3|1112-1-111-2|+3|111-1-1-101-2|+0|111-12-101-2|+0|111-12-1011|
-3|1112-1-111-2|+3|111-1-1-101-2|+0|111-12-101-2|+0|111-12-1011|
Langkah 2.1.2
Kalikan 0 dengan |111-12-101-2|.
-3|1112-1-111-2|+3|111-1-1-101-2|+0+0|111-12-1011|
Langkah 2.1.3
Kalikan 0 dengan |111-12-1011|.
-3|1112-1-111-2|+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4
Evaluasi |1112-1-111-2|.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.1
Pilih baris atau kolom dengan elemen 0 paling banyak. Jika tidak ada elemen 0, pilih sebarang baris atau kolom. Kalikan setiap elemen di baris 1 dengan kofaktornya dan tambahkan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.1.1
Pertimbangkan grafik tanda yang sesuai.
|+-+-+-+-+|
Langkah 2.1.4.1.2
Kofaktornya minor dengan tanda yang diubah jika indeksnya cocok dengan posisi - di grafik tanda.
Langkah 2.1.4.1.3
Minor untuk a11 adalah determinan dengan baris 1 dan kolom 1 dihapus.
|-1-11-2|
Langkah 2.1.4.1.4
Kalikan elemen a11 dengan kofaktornya.
1|-1-11-2|
Langkah 2.1.4.1.5
Minor untuk a12 adalah determinan dengan baris 1 dan kolom 2 dihapus.
|2-11-2|
Langkah 2.1.4.1.6
Kalikan elemen a12 dengan kofaktornya.
-1|2-11-2|
Langkah 2.1.4.1.7
Minor untuk a13 adalah determinan dengan baris 1 dan kolom 3 dihapus.
|2-111|
Langkah 2.1.4.1.8
Kalikan elemen a13 dengan kofaktornya.
1|2-111|
Langkah 2.1.4.1.9
Tambahkan semua sukunya.
-3(1|-1-11-2|-1|2-11-2|+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
-3(1|-1-11-2|-1|2-11-2|+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.2
Evaluasi |-1-11-2|.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.2.1
Determinan dari matriks 2×2 dapat dicari menggunakan rumus |abcd|=ad-cb.
-3(1(--2-1-1)-1|2-11-2|+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.2.2
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.2.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.2.2.1.1
Kalikan -1 dengan -2.
-3(1(2-1-1)-1|2-11-2|+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.2.2.1.2
Kalikan -1 dengan -1.
-3(1(2+1)-1|2-11-2|+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
-3(1(2+1)-1|2-11-2|+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.2.2.2
Tambahkan 2 dan 1.
-3(13-1|2-11-2|+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
-3(13-1|2-11-2|+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
-3(13-1|2-11-2|+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.3
Evaluasi |2-11-2|.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.3.1
Determinan dari matriks 2×2 dapat dicari menggunakan rumus |abcd|=ad-cb.
-3(13-1(2-2-1-1)+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.3.2
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.3.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.3.2.1.1
Kalikan 2 dengan -2.
-3(13-1(-4-1-1)+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.3.2.1.2
Kalikan -1 dengan -1.
-3(13-1(-4+1)+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
-3(13-1(-4+1)+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.3.2.2
Tambahkan -4 dan 1.
-3(13-1-3+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
-3(13-1-3+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
-3(13-1-3+1|2-111|)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.4
Evaluasi |2-111|.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.4.1
Determinan dari matriks 2×2 dapat dicari menggunakan rumus |abcd|=ad-cb.
-3(13-1-3+1(21-1-1))+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.4.2
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.4.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.4.2.1.1
Kalikan 2 dengan 1.
-3(13-1-3+1(2-1-1))+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.4.2.1.2
Kalikan -1 dengan -1.
-3(13-1-3+1(2+1))+3|111-1-1-101-2|+0+0
-3(13-1-3+1(2+1))+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.4.2.2
Tambahkan 2 dan 1.
-3(13-1-3+13)+3|111-1-1-101-2|+0+0
-3(13-1-3+13)+3|111-1-1-101-2|+0+0
-3(13-1-3+13)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.5
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.5.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.5.1.1
Kalikan 3 dengan 1.
-3(3-1-3+13)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.5.1.2
Kalikan -1 dengan -3.
-3(3+3+13)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.5.1.3
Kalikan 3 dengan 1.
-3(3+3+3)+3|111-1-1-101-2|+0+0
-3(3+3+3)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.5.2
Tambahkan 3 dan 3.
-3(6+3)+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.4.5.3
Tambahkan 6 dan 3.
-39+3|111-1-1-101-2|+0+0
-39+3|111-1-1-101-2|+0+0
-39+3|111-1-1-101-2|+0+0
Langkah 2.1.5
Evaluasi |111-1-1-101-2|.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.1
Pilih baris atau kolom dengan elemen 0 paling banyak. Jika tidak ada elemen 0, pilih sebarang baris atau kolom. Kalikan setiap elemen di kolom 1 dengan kofaktornya dan tambahkan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.1.1
Pertimbangkan grafik tanda yang sesuai.
|+-+-+-+-+|
Langkah 2.1.5.1.2
Kofaktornya minor dengan tanda yang diubah jika indeksnya cocok dengan posisi - di grafik tanda.
Langkah 2.1.5.1.3
Minor untuk a11 adalah determinan dengan baris 1 dan kolom 1 dihapus.
|-1-11-2|
Langkah 2.1.5.1.4
Kalikan elemen a11 dengan kofaktornya.
1|-1-11-2|
Langkah 2.1.5.1.5
Minor untuk a21 adalah determinan dengan baris 2 dan kolom 1 dihapus.
|111-2|
Langkah 2.1.5.1.6
Kalikan elemen a21 dengan kofaktornya.
1|111-2|
Langkah 2.1.5.1.7
Minor untuk a31 adalah determinan dengan baris 3 dan kolom 1 dihapus.
|11-1-1|
Langkah 2.1.5.1.8
Kalikan elemen a31 dengan kofaktornya.
0|11-1-1|
Langkah 2.1.5.1.9
Tambahkan semua sukunya.
-39+3(1|-1-11-2|+1|111-2|+0|11-1-1|)+0+0
-39+3(1|-1-11-2|+1|111-2|+0|11-1-1|)+0+0
Langkah 2.1.5.2
Kalikan 0 dengan |11-1-1|.
-39+3(1|-1-11-2|+1|111-2|+0)+0+0
Langkah 2.1.5.3
Evaluasi |-1-11-2|.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.3.1
Determinan dari matriks 2×2 dapat dicari menggunakan rumus |abcd|=ad-cb.
-39+3(1(--2-1-1)+1|111-2|+0)+0+0
Langkah 2.1.5.3.2
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.3.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.3.2.1.1
Kalikan -1 dengan -2.
-39+3(1(2-1-1)+1|111-2|+0)+0+0
Langkah 2.1.5.3.2.1.2
Kalikan -1 dengan -1.
-39+3(1(2+1)+1|111-2|+0)+0+0
-39+3(1(2+1)+1|111-2|+0)+0+0
Langkah 2.1.5.3.2.2
Tambahkan 2 dan 1.
-39+3(13+1|111-2|+0)+0+0
-39+3(13+1|111-2|+0)+0+0
-39+3(13+1|111-2|+0)+0+0
Langkah 2.1.5.4
Evaluasi |111-2|.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.4.1
Determinan dari matriks 2×2 dapat dicari menggunakan rumus |abcd|=ad-cb.
-39+3(13+1(1-2-11)+0)+0+0
Langkah 2.1.5.4.2
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.4.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.4.2.1.1
Kalikan -2 dengan 1.
-39+3(13+1(-2-11)+0)+0+0
Langkah 2.1.5.4.2.1.2
Kalikan -1 dengan 1.
-39+3(13+1(-2-1)+0)+0+0
-39+3(13+1(-2-1)+0)+0+0
Langkah 2.1.5.4.2.2
Kurangi 1 dengan -2.
-39+3(13+1-3+0)+0+0
-39+3(13+1-3+0)+0+0
-39+3(13+1-3+0)+0+0
Langkah 2.1.5.5
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.5.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.5.1.1
Kalikan 3 dengan 1.
-39+3(3+1-3+0)+0+0
Langkah 2.1.5.5.1.2
Kalikan -3 dengan 1.
-39+3(3-3+0)+0+0
-39+3(3-3+0)+0+0
Langkah 2.1.5.5.2
Kurangi 3 dengan 3.
-39+3(0+0)+0+0
Langkah 2.1.5.5.3
Tambahkan 0 dan 0.
-39+30+0+0
-39+30+0+0
-39+30+0+0
Langkah 2.1.6
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.6.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.6.1.1
Kalikan -3 dengan 9.
-27+30+0+0
Langkah 2.1.6.1.2
Kalikan 3 dengan 0.
-27+0+0+0
-27+0+0+0
Langkah 2.1.6.2
Tambahkan -27 dan 0.
-27+0+0
Langkah 2.1.6.3
Tambahkan -27 dan 0.
-27+0
Langkah 2.1.6.4
Tambahkan -27 dan 0.
-27
-27
-27
Langkah 2.2
Karena determinannya bukan nol, terdapat balikan.
Langkah 2.3
Atur matriks 4×8 di mana paruh kirinya adalah matriks asli dan paruh kanannya adalah matriks satuan.
[11111000-12-1-10100011-2001033000001]
Langkah 2.4
Tentukan bentuk eselon baris yang dikurangi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.1
Lakukan operasi baris R2=R2+R1 untuk membuat entri di 2,1 menjadi 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.1.1
Lakukan operasi baris R2=R2+R1 untuk membuat entri di 2,1 menjadi 0.
[11111000-1+112+11-1+11-1+110+111+00+00+0011-2001033000001]
Langkah 2.4.1.2
Sederhanakan R2.
[1111100003001100011-2001033000001]
[1111100003001100011-2001033000001]
Langkah 2.4.2
Lakukan operasi baris R4=R4-3R1 untuk membuat entri di 4,1 menjadi 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.2.1
Lakukan operasi baris R4=R4-3R1 untuk membuat entri di 4,1 menjadi 0.
[1111100003001100011-200103-313-310-310-310-310-300-301-30]
Langkah 2.4.2.2
Sederhanakan R4.
[1111100003001100011-2001000-3-3-3001]
[1111100003001100011-2001000-3-3-3001]
Langkah 2.4.3
Kalikan setiap elemen R2 dengan 13 untuk membuat entri pada 2,2 menjadi 1.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.3.1
Kalikan setiap elemen R2 dengan 13 untuk membuat entri pada 2,2 menjadi 1.
[111110000333030313130303011-2001000-3-3-3001]
Langkah 2.4.3.2
Sederhanakan R2.
[111110000100131300011-2001000-3-3-3001]
[111110000100131300011-2001000-3-3-3001]
Langkah 2.4.4
Lakukan operasi baris R3=R3-R2 untuk membuat entri di 3,2 menjadi 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.4.1
Lakukan operasi baris R3=R3-R2 untuk membuat entri di 3,2 menjadi 0.
[1111100001001313000-01-11-0-2-00-130-131-00-000-3-3-3001]
Langkah 2.4.4.2
Sederhanakan R3.
[111110000100131300001-2-13-131000-3-3-3001]
[111110000100131300001-2-13-131000-3-3-3001]
Langkah 2.4.5
Lakukan operasi baris R4=R4+3R3 untuk membuat entri di 4,3 menjadi 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.5.1
Lakukan operasi baris R4=R4+3R3 untuk membuat entri di 4,3 menjadi 0.
[111110000100131300001-2-13-13100+300+30-3+31-3+3-2-3+3(-13)0+3(-13)0+311+30]
Langkah 2.4.5.2
Sederhanakan R4.
[111110000100131300001-2-13-1310000-9-4-131]
[111110000100131300001-2-13-1310000-9-4-131]
Langkah 2.4.6
Kalikan setiap elemen R4 dengan -19 untuk membuat entri pada 4,4 menjadi 1.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.6.1
Kalikan setiap elemen R4 dengan -19 untuk membuat entri pada 4,4 menjadi 1.
[111110000100131300001-2-13-1310-190-190-190-19-9-19-4-19-1-193-191]
Langkah 2.4.6.2
Sederhanakan R4.
[111110000100131300001-2-13-131000014919-13-19]
[111110000100131300001-2-13-131000014919-13-19]
Langkah 2.4.7
Lakukan operasi baris R3=R3+2R4 untuk membuat entri di 3,4 menjadi 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.7.1
Lakukan operasi baris R3=R3+2R4 untuk membuat entri di 3,4 menjadi 0.
[1111100001001313000+200+201+20-2+21-13+2(49)-13+2(19)1+2(-13)0+2(-19)00014919-13-19]
Langkah 2.4.7.2
Sederhanakan R3.
[111110000100131300001059-1913-2900014919-13-19]
[111110000100131300001059-1913-2900014919-13-19]
Langkah 2.4.8
Lakukan operasi baris R1=R1-R4 untuk membuat entri di 1,4 menjadi 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.8.1
Lakukan operasi baris R1=R1-R4 untuk membuat entri di 1,4 menjadi 0.
[1-01-01-01-11-490-190+130+190100131300001059-1913-2900014919-13-19]
Langkah 2.4.8.2
Sederhanakan R1.
[111059-1913190100131300001059-1913-2900014919-13-19]
[111059-1913190100131300001059-1913-2900014919-13-19]
Langkah 2.4.9
Lakukan operasi baris R1=R1-R3 untuk membuat entri di 1,3 menjadi 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.9.1
Lakukan operasi baris R1=R1-R3 untuk membuat entri di 1,3 menjadi 0.
[1-01-01-10-059-59-19+1913-1319+290100131300001059-1913-2900014919-13-19]
Langkah 2.4.9.2
Sederhanakan R1.
[1100000130100131300001059-1913-2900014919-13-19]
[1100000130100131300001059-1913-2900014919-13-19]
Langkah 2.4.10
Lakukan operasi baris R1=R1-R2 untuk membuat entri di 1,2 menjadi 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.10.1
Lakukan operasi baris R1=R1-R2 untuk membuat entri di 1,2 menjadi 0.
[1-01-10-00-00-130-130-013-00100131300001059-1913-2900014919-13-19]
Langkah 2.4.10.2
Sederhanakan R1.
[1000-13-130130100131300001059-1913-2900014919-13-19]
[1000-13-130130100131300001059-1913-2900014919-13-19]
[1000-13-130130100131300001059-1913-2900014919-13-19]
Langkah 2.5
Paruh kanan bentuk eselon baris yang dikurangi adalah balikan.
[-13-1301313130059-1913-294919-13-19]
[-13-1301313130059-1913-294919-13-19]
Langkah 3
Kalikan kedua sisi persamaan matriks dengan matriks balikan.
([-13-1301313130059-1913-294919-13-19][1111-12-1-1011-23300])[txyz]=[-13-1301313130059-1913-294919-13-19][4-106]
Langkah 4
Semua matriks akan selalu bernilai 1 jika dikalikan dengan balikannya. AA-1=1.
[txyz]=[-13-1301313130059-1913-294919-13-19][4-106]
Langkah 5
Kalikan [-13-1301313130059-1913-294919-13-19][4-106].
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1
Dua matriks dapat dikalikan jika dan hanya jika jumlah kolom matriks pertama sama dengan jumlah baris matriks kedua. Dalam kasus ini, matriks pertama adalah 4×4 dan matriks kedua adalah 4×1.
Langkah 5.2
Kalikan setiap baris pada matriks pertama dengan setiap kolom pada matriks kedua.
[-134-13-1+00+136134+13-1+00+06594-19-1+130-296494+19-1-130-196]
Langkah 5.3
Sederhanakan setiap elemen dalam matriks dengan mengalikan semua pernyataannya.
[1111]
[1111]
Langkah 6
Sederhanakan sisi kiri dan kanan.
[txyz]=[1111]
Langkah 7
Tentukan penyelesaiannya.
t=1
x=1
y=1
z=1
 [x2  12  π  xdx ]