Aljabar Linear Contoh

Selesaikan Menggunakan Matriks Invers 2x-5y+5z=28 , -3x-2y+15z=35 , -3x+6y-5z=33
2x-5y+5z=282x5y+5z=28 , -3x-2y+15z=353x2y+15z=35 , -3x+6y-5z=333x+6y5z=33
Langkah 1
Tentukan AX=BAX=B dari sistem persamaan tersebut.
[2-55-3-215-36-5][xyz]=[283533]2553215365xyz=283533
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 11 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 a11a11 is the determinant with row 11 and column 11 deleted.
|-2156-5|21565
Langkah 2.1.1.4
Multiply element a11a11 by its cofactor.
2|-2156-5|221565
Langkah 2.1.1.5
The minor for a12a12 is the determinant with row 11 and column 22 deleted.
|-315-3-5|31535
Langkah 2.1.1.6
Multiply element a12a12 by its cofactor.
5|-315-3-5|531535
Langkah 2.1.1.7
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|-3-2-36|3236
Langkah 2.1.1.8
Multiply element a13a13 by its cofactor.
5|-3-2-36|53236
Langkah 2.1.1.9
Add the terms together.
2|-2156-5|+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|221565+531535+53236
2|-2156-5|+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|221565+531535+53236
Langkah 2.1.2
Evaluasi |-2156-5|21565.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.2.1
Determinan dari matriks 2×22×2 dapat dicari menggunakan rumus |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
2(-2-5-615)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|2(25615)+531535+53236
Langkah 2.1.2.2
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.2.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.2.2.1.1
Kalikan -22 dengan -55.
2(10-615)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|2(10615)+531535+53236
Langkah 2.1.2.2.1.2
Kalikan -66 dengan 1515.
2(10-90)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|2(1090)+531535+53236
2(10-90)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|2(1090)+531535+53236
Langkah 2.1.2.2.2
Kurangi 9090 dengan 1010.
2-80+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|280+531535+53236
2-80+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|280+531535+53236
2-80+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|280+531535+53236
Langkah 2.1.3
Evaluasi |-315-3-5|31535.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.3.1
Determinan dari matriks 2×22×2 dapat dicari menggunakan rumus |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
2-80+5(-3-5-(-315))+5|-3-2-36|280+5(35(315))+53236
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 -33 dengan -55.
2-80+5(15-(-315))+5|-3-2-36|280+5(15(315))+53236
Langkah 2.1.3.2.1.2
Kalikan -(-315)(315).
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.3.2.1.2.1
Kalikan -33 dengan 1515.
2-80+5(15--45)+5|-3-2-36|280+5(1545)+53236
Langkah 2.1.3.2.1.2.2
Kalikan -11 dengan -4545.
2-80+5(15+45)+5|-3-2-36|280+5(15+45)+53236
2-80+5(15+45)+5|-3-2-36|280+5(15+45)+53236
2-80+5(15+45)+5|-3-2-36|280+5(15+45)+53236
Langkah 2.1.3.2.2
Tambahkan 1515 dan 4545.
2-80+560+5|-3-2-36|280+560+53236
2-80+560+5|-3-2-36|280+560+53236
2-80+560+5|-3-2-36|280+560+53236
Langkah 2.1.4
Evaluasi |-3-2-36|3236.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.1
Determinan dari matriks 2×22×2 dapat dicari menggunakan rumus |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
2-80+560+5(-36-(-3-2))280+560+5(36(32))
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 -33 dengan 66.
2-80+560+5(-18-(-3-2))280+560+5(18(32))
Langkah 2.1.4.2.1.2
Kalikan -(-3-2)(32).
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.4.2.1.2.1
Kalikan -33 dengan -22.
2-80+560+5(-18-16)280+560+5(1816)
Langkah 2.1.4.2.1.2.2
Kalikan -11 dengan 66.
2-80+560+5(-18-6)280+560+5(186)
2-80+560+5(-18-6)280+560+5(186)
2-80+560+5(-18-6)280+560+5(186)
Langkah 2.1.4.2.2
Kurangi 66 dengan -1818.
2-80+560+5-24280+560+524
2-80+560+5-24280+560+524
2-80+560+5-24280+560+524
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 22 dengan -8080.
-160+560+5-24160+560+524
Langkah 2.1.5.1.2
Kalikan 55 dengan 6060.
-160+300+5-24160+300+524
Langkah 2.1.5.1.3
Kalikan 55 dengan -2424.
-160+300-120160+300120
-160+300-120160+300120
Langkah 2.1.5.2
Tambahkan -160160 dan 300300.
140-120140120
Langkah 2.1.5.3
Kurangi 120120 dengan 140140.
2020
2020
2020
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.
[2-55100-3-215010-36-5001]2551003215010365001
Langkah 2.4
Tentukan bentuk eselon baris yang dikurangi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.1
Multiply each element of R1R1 by 1212 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 1212 to make the entry at 1,11,1 a 11.
[22-5252120202-3-215010-36-5001]⎢ ⎢2252521202023215010365001⎥ ⎥
Langkah 2.4.1.2
Sederhanakan R1R1.
[1-52521200-3-215010-36-5001]⎢ ⎢1525212003215010365001⎥ ⎥
[1-52521200-3-215010-36-5001]⎢ ⎢1525212003215010365001⎥ ⎥
Langkah 2.4.2
Perform the row operation R2=R2+3R1R2=R2+3R1 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+3R1R2=R2+3R1 to make the entry at 2,12,1 a 00.
[1-52521200-3+31-2+3(-52)15+3(52)0+3(12)1+300+30-36-5001]⎢ ⎢ ⎢1525212003+312+3(52)15+3(52)0+3(12)1+300+30365001⎥ ⎥ ⎥
Langkah 2.4.2.2
Sederhanakan R2.
[1-525212000-1924523210-36-5001]
[1-525212000-1924523210-36-5001]
Langkah 2.4.3
Perform the row operation R3=R3+3R1 to make the entry at 3,1 a 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.3.1
Perform the row operation R3=R3+3R1 to make the entry at 3,1 a 0.
[1-525212000-1924523210-3+316+3(-52)-5+3(52)0+3(12)0+301+30]
Langkah 2.4.3.2
Sederhanakan R3.
[1-525212000-19245232100-32523201]
[1-525212000-19245232100-32523201]
Langkah 2.4.4
Multiply each element of R2 by -219 to make the entry at 2,2 a 1.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.4.1
Multiply each element of R2 by -219 to make the entry at 2,2 a 1.
[1-52521200-2190-219(-192)-219452-21932-2191-21900-32523201]
Langkah 2.4.4.2
Sederhanakan R2.
[1-5252120001-4519-319-21900-32523201]
[1-5252120001-4519-319-21900-32523201]
Langkah 2.4.5
Perform the row operation R3=R3+32R2 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+32R2 to make the entry at 3,2 a 0.
[1-5252120001-4519-319-21900+320-32+32152+32(-4519)32+32(-319)0+32(-219)1+320]
Langkah 2.4.5.2
Sederhanakan R3.
[1-5252120001-4519-319-219000-20192419-3191]
[1-5252120001-4519-319-219000-20192419-3191]
Langkah 2.4.6
Multiply each element of R3 by -1920 to make the entry at 3,3 a 1.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.6.1
Multiply each element of R3 by -1920 to make the entry at 3,3 a 1.
[1-5252120001-4519-319-2190-19200-19200-1920(-2019)-19202419-1920(-319)-19201]
Langkah 2.4.6.2
Sederhanakan R3.
[1-5252120001-4519-319-2190001-65320-1920]
[1-5252120001-4519-319-2190001-65320-1920]
Langkah 2.4.7
Perform the row operation R2=R2+4519R3 to make the entry at 2,3 a 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.7.1
Perform the row operation R2=R2+4519R3 to make the entry at 2,3 a 0.
[1-525212000+451901+45190-4519+45191-319+4519(-65)-219+45193200+4519(-1920)001-65320-1920]
Langkah 2.4.7.2
Sederhanakan R2.
[1-52521200010-314-94001-65320-1920]
[1-52521200010-314-94001-65320-1920]
Langkah 2.4.8
Perform the row operation R1=R1-52R3 to make the entry at 1,3 a 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.8.1
Perform the row operation R1=R1-52R3 to make the entry at 1,3 a 0.
[1-520-52-52052-52112-52(-65)0-523200-52(-1920)010-314-94001-65320-1920]
Langkah 2.4.8.2
Sederhanakan R1.
[1-52072-38198010-314-94001-65320-1920]
[1-52072-38198010-314-94001-65320-1920]
Langkah 2.4.9
Perform the row operation R1=R1+52R2 to make the entry at 1,2 a 0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.9.1
Perform the row operation R1=R1+52R2 to make the entry at 1,2 a 0.
[1+520-52+5210+52072+52-3-38+5214198+52(-94)010-314-94001-65320-1920]
Langkah 2.4.9.2
Sederhanakan R1.
[100-414-134010-314-94001-65320-1920]
[100-414-134010-314-94001-65320-1920]
[100-414-134010-314-94001-65320-1920]
Langkah 2.5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[-414-134-314-94-65320-1920]
[-414-134-314-94-65320-1920]
Langkah 3
Kalikan kedua sisi persamaan matriks dengan matriks balikan.
([-414-134-314-94-65320-1920][2-55-3-215-36-5])[xyz]=[-414-134-314-94-65320-1920][283533]
Langkah 4
Semua matriks akan selalu bernilai 1 jika dikalikan dengan balikannya. AA-1=1.
[xyz]=[-414-134-314-94-65320-1920][283533]
Langkah 5
Kalikan [-414-134-314-94-65320-1920][283533].
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.
[-428+1435-13433-328+1435-9433-6528+32035-192033]
Langkah 5.3
Sederhanakan setiap elemen dalam matriks dengan mengalikan semua pernyataannya.
[-4212-2992-59710]
[-4212-2992-59710]
Langkah 6
Sederhanakan sisi kiri dan kanan.
[xyz]=[-4212-2992-59710]
Langkah 7
Tentukan penyelesaiannya.
x=-4212
y=-2992
z=-59710
 [x2  12  π  xdx ]