Aljabar Linear Contoh

Selesaikan Menggunakan Matriks Invers -21x-2y+z=-76 , 12x+y=46 , -24x-2y+z=-88
-21x-2y+z=-7621x2y+z=76 , 12x+y=4612x+y=46 , -24x-2y+z=-8824x2y+z=88
Langkah 1
Tentukan AX=BAX=B dari sistem persamaan tersebut.
[-21-211210-24-21][xyz]=[-7646-88]212112102421xyz=764688
Langkah 2
Tentukan balikan dari matriks koefisien.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1
Find the determinant.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.1
Choose the row or column with the most 00 elements. If there are no 00 elements choose any row or column. Multiply every element in row 22 by its cofactor and add.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|∣ ∣+++++∣ ∣
Langkah 2.1.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Langkah 2.1.1.3
The minor for a21a21 is the determinant with row 22 and column 11 deleted.
|-21-21|2121
Langkah 2.1.1.4
Multiply element a21a21 by its cofactor.
-12|-21-21|122121
Langkah 2.1.1.5
The minor for a22a22 is the determinant with row 22 and column 22 deleted.
|-211-241|211241
Langkah 2.1.1.6
Multiply element a22a22 by its cofactor.
1|-211-241|1211241
Langkah 2.1.1.7
The minor for a23a23 is the determinant with row 22 and column 33 deleted.
|-21-2-24-2|212242
Langkah 2.1.1.8
Multiply element a23a23 by its cofactor.
0|-21-2-24-2|0212242
Langkah 2.1.1.9
Add the terms together.
-12|-21-21|+1|-211-241|+0|-21-2-24-2|122121+1211241+0212242
-12|-21-21|+1|-211-241|+0|-21-2-24-2|122121+1211241+0212242
Langkah 2.1.2
Kalikan 00 dengan |-21-2-24-2|212242.
-12|-21-21|+1|-211-241|+0122121+1211241+0
Langkah 2.1.3
Evaluasi |-21-21|2121.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.3.1
Determinan dari matriks 2×22×2 dapat dicari menggunakan rumus |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
-12(-21-(-21))+1|-211-241|+012(21(21))+1211241+0
Langkah 2.1.3.2
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.3.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.3.2.1.1
Kalikan -22 dengan 11.
-12(-2-(-21))+1|-211-241|+012(2(21))+1211241+0
Langkah 2.1.3.2.1.2
Kalikan -(-21)(21).
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.3.2.1.2.1
Kalikan -22 dengan 11.
-12(-2--2)+1|-211-241|+012(22)+1211241+0
Langkah 2.1.3.2.1.2.2
Kalikan -11 dengan -22.
-12(-2+2)+1|-211-241|+012(2+2)+1211241+0
-12(-2+2)+1|-211-241|+012(2+2)+1211241+0
-12(-2+2)+1|-211-241|+012(2+2)+1211241+0
Langkah 2.1.3.2.2
Tambahkan -22 dan 22.
-120+1|-211-241|+0120+1211241+0
-120+1|-211-241|+0120+1211241+0
-120+1|-211-241|+0120+1211241+0
Langkah 2.1.4
Evaluasi |-211-241|211241.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.1
Determinan dari matriks 2×22×2 dapat dicari menggunakan rumus |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
-120+1(-211-(-241))+0120+1(211(241))+0
Langkah 2.1.4.2
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.2.1.1
Kalikan -2121 dengan 11.
-120+1(-21-(-241))+0120+1(21(241))+0
Langkah 2.1.4.2.1.2
Kalikan -(-241)(241).
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.2.1.2.1
Kalikan -2424 dengan 11.
-120+1(-21--24)+0120+1(2124)+0
Langkah 2.1.4.2.1.2.2
Kalikan -11 dengan -2424.
-120+1(-21+24)+0120+1(21+24)+0
-120+1(-21+24)+0120+1(21+24)+0
-120+1(-21+24)+0120+1(21+24)+0
Langkah 2.1.4.2.2
Tambahkan -2121 dan 2424.
-120+13+0120+13+0
-120+13+0120+13+0
-120+13+0120+13+0
Langkah 2.1.5
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.5.1.1
Kalikan -1212 dengan 00.
0+13+00+13+0
Langkah 2.1.5.1.2
Kalikan 33 dengan 11.
0+3+00+3+0
0+3+00+3+0
Langkah 2.1.5.2
Tambahkan 00 dan 33.
3+03+0
Langkah 2.1.5.3
Tambahkan 33 dan 00.
33
33
33
Langkah 2.2
Since the determinant is non-zero, the inverse exists.
Langkah 2.3
Set up a 3×63×6 matrix where the left half is the original matrix and the right half is its identity matrix.
[-21-211001210010-24-21001]212110012100102421001
Langkah 2.4
Tentukan bentuk eselon baris yang dikurangi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.1
Multiply each element of R1R1 by -121121 to make the entry at 1,11,1 a 11.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.1.1
Multiply each element of R1R1 by -121121 to make the entry at 1,11,1 a 11.
[-121-21-121-2-1211-1211-1210-12101210010-24-21001]⎢ ⎢121211212121112111210121012100102421001⎥ ⎥
Langkah 2.4.1.2
Sederhanakan R1R1.
[1221-121-121001210010-24-21001]⎢ ⎢12211211210012100102421001⎥ ⎥
[1221-121-121001210010-24-21001]⎢ ⎢12211211210012100102421001⎥ ⎥
Langkah 2.4.2
Perform the row operation R2=R2-12R1R2=R212R1 to make the entry at 2,12,1 a 00.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.2.1
Perform the row operation R2=R2-12R1R2=R212R1 to make the entry at 2,12,1 a 00.
[1221-121-1210012-1211-12(221)0-12(-121)0-12(-121)1-1200-120-24-21001]⎢ ⎢12211211210012121112(221)012(121)012(121)112001202421001⎥ ⎥
Langkah 2.4.2.2
Sederhanakan R2R2.
[1221-121-121000-17474710-24-21001]⎢ ⎢1221121121000174747102421001⎥ ⎥
[1221-121-121000-17474710-24-21001]⎢ ⎢1221121121000174747102421001⎥ ⎥
Langkah 2.4.3
Perform the row operation R3=R3+24R1R3=R3+24R1 to make the entry at 3,13,1 a 00.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.3.1
Perform the row operation R3=R3+24R1R3=R3+24R1 to make the entry at 3,13,1 a 00.
[1221-121-121000-17474710-24+241-2+24(221)1+24(-121)0+24(-121)0+2401+240]⎢ ⎢ ⎢12211211210001747471024+2412+24(221)1+24(121)0+24(121)0+2401+240⎥ ⎥ ⎥
Langkah 2.4.3.2
Sederhanakan R3R3.
[1221-121-121000-17474710027-17-8701]⎢ ⎢ ⎢122112112100017474710027178701⎥ ⎥ ⎥
[1221-121-121000-17474710027-17-8701]⎢ ⎢ ⎢122112112100017474710027178701⎥ ⎥ ⎥
Langkah 2.4.4
Multiply each element of R2R2 by -77 to make the entry at 2,22,2 a 11.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.4.1
Multiply each element of R2R2 by -77 to make the entry at 2,22,2 a 11.
[1221-121-12100-70-7(-17)-7(47)-7(47)-71-70027-17-8701]⎢ ⎢ ⎢ ⎢122112112100707(17)7(47)7(47)7170027178701⎥ ⎥ ⎥ ⎥
Langkah 2.4.4.2
Sederhanakan R2R2.
[1221-121-1210001-4-4-70027-17-8701]⎢ ⎢122112112100014470027178701⎥ ⎥
[1221-121-1210001-4-4-70027-17-8701]⎢ ⎢122112112100014470027178701⎥ ⎥
Langkah 2.4.5
Perform the row operation R3=R3-27R2R3=R327R2 to make the entry at 3,2 a 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.5.1
Perform the row operation R3=R3-27R2 to make the entry at 3,2 a 0.
[1221-121-1210001-4-4-700-27027-271-17-27-4-87-27-40-27-71-270]
Langkah 2.4.5.2
Sederhanakan R3.
[1221-121-1210001-4-4-70001021]
[1221-121-1210001-4-4-70001021]
Langkah 2.4.6
Perform the row operation R2=R2+4R3 to make the entry at 2,3 a 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.6.1
Perform the row operation R2=R2+4R3 to make the entry at 2,3 a 0.
[1221-121-121000+401+40-4+41-4+40-7+420+41001021]
Langkah 2.4.6.2
Sederhanakan R2.
[1221-121-12100010-414001021]
[1221-121-12100010-414001021]
Langkah 2.4.7
Perform the row operation R1=R1+121R3 to make the entry at 1,3 a 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.7.1
Perform the row operation R1=R1+121R3 to make the entry at 1,3 a 0.
[1+1210221+1210-121+1211-121+12100+12120+1211010-414001021]
Langkah 2.4.7.2
Sederhanakan R1.
[12210-121221121010-414001021]
[12210-121221121010-414001021]
Langkah 2.4.8
Perform the row operation R1=R1-221R2 to make the entry at 1,2 a 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.8.1
Perform the row operation R1=R1-221R2 to make the entry at 1,2 a 0.
[1-2210221-22110-2210-121-221-4221-2211121-2214010-414001021]
Langkah 2.4.8.2
Sederhanakan R1.
[100130-13010-414001021]
[100130-13010-414001021]
[100130-13010-414001021]
Langkah 2.5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[130-13-414021]
[130-13-414021]
Langkah 3
Kalikan kedua sisi persamaan matriks dengan matriks balikan.
([130-13-414021][-21-211210-24-21])[xyz]=[130-13-414021][-7646-88]
Langkah 4
Semua matriks akan selalu bernilai 1 jika dikalikan dengan balikannya. AA-1=1.
[xyz]=[130-13-414021][-7646-88]
Langkah 5
Kalikan [130-13-414021][-7646-88].
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1
Two matrices can be multiplied if and only if the number of columns in the first matrix is equal to the number of rows in the second matrix. In this case, the first matrix is 3×3 and the second matrix is 3×1.
Langkah 5.2
Kalikan setiap baris pada matriks pertama dengan setiap kolom pada matriks kedua.
[13-76+046-13-88-4-76+146+4-880-76+246+1-88]
Langkah 5.3
Sederhanakan setiap elemen dalam matriks dengan mengalikan semua pernyataannya.
[4-24]
[4-24]
Langkah 6
Sederhanakan sisi kiri dan kanan.
[xyz]=[4-24]
Langkah 7
Tentukan penyelesaiannya.
x=4
y=-2
z=4
 [x2  12  π  xdx ]