Algebra Esempi

Trova la base e la dimensione dello spazio nullo della matrice
[-36-11-71-223-12-458-4]361171223124584
Passaggio 1
Scrivi come una matrice aumentata per Ax=0Ax=0.
[-36-11-701-223-102-458-40]⎢ ⎢361170122310245840⎥ ⎥
Passaggio 2
Trova la forma a scalini ridotta per righe.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1
Moltiplica ogni elemento di R1R1 per -1313 per rendere il dato in 1,11,1 un 11.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.1
Moltiplica ogni elemento di R1R1 per -1313 per rendere il dato in 1,11,1 un 11.
[-13-3-136-13-1-131-13-7-1301-223-102-458-40]⎢ ⎢133136131131137130122310245840⎥ ⎥
Passaggio 2.1.2
Semplifica R1R1.
[1-213-137301-223-102-458-40]⎢ ⎢121313730122310245840⎥ ⎥
[1-213-137301-223-102-458-40]⎢ ⎢121313730122310245840⎥ ⎥
Passaggio 2.2
Esegui l'operazione in riga R2=R2-R1R2=R2R1 per rendere il dato in 2,12,1 un 00.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.1
Esegui l'operazione in riga R2=R2-R1R2=R2R1 per rendere il dato in 2,12,1 un 00.
[1-213-137301-1-2+22-133+13-1-730-02-458-40]⎢ ⎢ ⎢121313730112+22133+1317300245840⎥ ⎥ ⎥
Passaggio 2.2.2
Semplifica R2R2.
[1-213-137300053103-10302-458-40]⎢ ⎢ ⎢12131373000531031030245840⎥ ⎥ ⎥
[1-213-137300053103-10302-458-40]⎢ ⎢ ⎢12131373000531031030245840⎥ ⎥ ⎥
Passaggio 2.3
Esegui l'operazione in riga R3=R3-2R1R3=R32R1 per rendere il dato in 3,13,1 un 00.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1
Esegui l'operazione in riga R3=R3-2R1R3=R32R1 per rendere il dato in 3,13,1 un 00.
[1-213-137300053103-10302-21-4-2-25-2(13)8-2(-13)-4-2(73)0-20]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢1213137300053103103022142252(13)82(13)42(73)020⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
Passaggio 2.3.2
Semplifica R3R3.
[1-213-137300053103-103000133263-2630]⎢ ⎢ ⎢ ⎢12131373000531031030001332632630⎥ ⎥ ⎥ ⎥
[1-213-137300053103-103000133263-2630]⎢ ⎢ ⎢ ⎢12131373000531031030001332632630⎥ ⎥ ⎥ ⎥
Passaggio 2.4
Moltiplica ogni elemento di R2R2 per 3535 per rendere il dato in 2,32,3 un 11.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.1
Moltiplica ogni elemento di R2R2 per 3535 per rendere il dato in 2,32,3 un 11.
[1-213-1373035035035533510335(-103)35000133263-2630]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢12131373035035035533510335(103)350001332632630⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
Passaggio 2.4.2
Semplifica R2R2.
[1-213-137300012-2000133263-2630]⎢ ⎢ ⎢121313730001220001332632630⎥ ⎥ ⎥
[1-213-137300012-2000133263-2630]⎢ ⎢ ⎢121313730001220001332632630⎥ ⎥ ⎥
Passaggio 2.5
Esegui l'operazione in riga R3=R3-133R2R3=R3133R2 per rendere il dato in 3,33,3 un 00.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.5.1
Esegui l'operazione in riga R3=R3-133R2R3=R3133R2 per rendere il dato in 3,33,3 un 00.
[1-213-137300012-200-13300-1330133-1331263-1332-263-133-20-1330]⎢ ⎢ ⎢121313730001220013300133013313312631332263133201330⎥ ⎥ ⎥
Passaggio 2.5.2
Semplifica R3R3.
[1-213-137300012-20000000]⎢ ⎢121313730001220000000⎥ ⎥
[1-213-137300012-20000000]⎢ ⎢121313730001220000000⎥ ⎥
Passaggio 2.6
Esegui l'operazione in riga R1=R1-13R2R1=R113R2 per rendere il dato in 1,31,3 un 00.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.6.1
Esegui l'operazione in riga R1=R1-13R2R1=R113R2 per rendere il dato in 1,31,3 un 00.
[1-130-2-13013-131-13-13273-13-20-1300012-20000000]⎢ ⎢113021301313113132731320130001220000000⎥ ⎥
Passaggio 2.6.2
Semplifica R1.
[1-20-1300012-20000000]
[1-20-1300012-20000000]
[1-20-1300012-20000000]
Passaggio 3
Usa la matrice risultante per determinare la soluzione finale del sistema di equazioni.
x1-2x2-x4+3x5=0
x3+2x4-2x5=0
0=0
Passaggio 4
Scrivi un vettore di soluzione risolvendo in base alle variabili libere in ogni riga.
[x1x2x3x4x5]=[2x2+x4-3x5x2-2x4+2x5x4x5]
Passaggio 5
Scrivi la soluzione come combinazione lineare di vettori.
[x1x2x3x4x5]=x2[21000]+x4[10-210]+x5[-30201]
Passaggio 6
Scrivi come insieme di soluzioni.
{x2[21000]+x4[10-210]+x5[-30201]|x2,x4,x5R}
Passaggio 7
La soluzione è l'insieme di vettori creati dalle variabili libere del sistema.
{[21000],[10-210],[-30201]}
Passaggio 8
Verifica se i vettori sono linearmente indipendenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1
Elenca i vettori.
[21000],[10-210],[-30201]
Passaggio 8.2
Scrivi i vettori come una matrice.
[21-31000-22010001]
Passaggio 8.3
Per determinare se le colonne nella matrice sono linearmente indipendenti, determina se l'equazione Ax=0 ha soluzioni non banali.
Passaggio 8.4
Scrivi come una matrice aumentata per Ax=0.
[21-3010000-22001000010]
Passaggio 8.5
Trova la forma a scalini ridotta per righe.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.1
Moltiplica ogni elemento di R1 per 12 per rendere il dato in 1,1 un 1.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.1.1
Moltiplica ogni elemento di R1 per 12 per rendere il dato in 1,1 un 1.
[2212-320210000-22001000010]
Passaggio 8.5.1.2
Semplifica R1.
[112-32010000-22001000010]
[112-32010000-22001000010]
Passaggio 8.5.2
Esegui l'operazione in riga R2=R2-R1 per rendere il dato in 2,1 un 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.2.1
Esegui l'operazione in riga R2=R2-R1 per rendere il dato in 2,1 un 0.
[112-3201-10-120+320-00-22001000010]
Passaggio 8.5.2.2
Semplifica R2.
[112-3200-123200-22001000010]
[112-3200-123200-22001000010]
Passaggio 8.5.3
Moltiplica ogni elemento di R2 per -2 per rendere il dato in 2,2 un 1.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.3.1
Moltiplica ogni elemento di R2 per -2 per rendere il dato in 2,2 un 1.
[112-320-20-2(-12)-2(32)-200-22001000010]
Passaggio 8.5.3.2
Semplifica R2.
[112-32001-300-22001000010]
[112-32001-300-22001000010]
Passaggio 8.5.4
Esegui l'operazione in riga R3=R3+2R2 per rendere il dato in 3,2 un 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.4.1
Esegui l'operazione in riga R3=R3+2R2 per rendere il dato in 3,2 un 0.
[112-32001-300+20-2+212+2-30+2001000010]
Passaggio 8.5.4.2
Semplifica R3.
[112-32001-3000-4001000010]
[112-32001-3000-4001000010]
Passaggio 8.5.5
Esegui l'operazione in riga R4=R4-R2 per rendere il dato in 4,2 un 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.5.1
Esegui l'operazione in riga R4=R4-R2 per rendere il dato in 4,2 un 0.
[112-32001-3000-400-01-10+30-00010]
Passaggio 8.5.5.2
Semplifica R4.
[112-32001-3000-4000300010]
[112-32001-3000-4000300010]
Passaggio 8.5.6
Moltiplica ogni elemento di R3 per -14 per rendere il dato in 3,3 un 1.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.6.1
Moltiplica ogni elemento di R3 per -14 per rendere il dato in 3,3 un 1.
[112-32001-30-140-140-14-4-14000300010]
Passaggio 8.5.6.2
Semplifica R3.
[112-32001-30001000300010]
[112-32001-30001000300010]
Passaggio 8.5.7
Esegui l'operazione in riga R4=R4-3R3 per rendere il dato in 4,3 un 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.7.1
Esegui l'operazione in riga R4=R4-3R3 per rendere il dato in 4,3 un 0.
[112-32001-3000100-300-303-310-300010]
Passaggio 8.5.7.2
Semplifica R4.
[112-32001-30001000000010]
[112-32001-30001000000010]
Passaggio 8.5.8
Esegui l'operazione in riga R5=R5-R3 per rendere il dato in 5,3 un 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.8.1
Esegui l'operazione in riga R5=R5-R3 per rendere il dato in 5,3 un 0.
[112-32001-30001000000-00-01-10-0]
Passaggio 8.5.8.2
Semplifica R5.
[112-32001-30001000000000]
[112-32001-30001000000000]
Passaggio 8.5.9
Esegui l'operazione in riga R2=R2+3R3 per rendere il dato in 2,3 un 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.9.1
Esegui l'operazione in riga R2=R2+3R3 per rendere il dato in 2,3 un 0.
[112-3200+301+30-3+310+30001000000000]
Passaggio 8.5.9.2
Semplifica R2.
[112-3200100001000000000]
[112-3200100001000000000]
Passaggio 8.5.10
Esegui l'operazione in riga R1=R1+32R3 per rendere il dato in 1,3 un 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.10.1
Esegui l'operazione in riga R1=R1+32R3 per rendere il dato in 1,3 un 0.
[1+32012+320-32+3210+3200100001000000000]
Passaggio 8.5.10.2
Semplifica R1.
[112000100001000000000]
[112000100001000000000]
Passaggio 8.5.11
Esegui l'operazione in riga R1=R1-12R2 per rendere il dato in 1,2 un 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.5.11.1
Esegui l'operazione in riga R1=R1-12R2 per rendere il dato in 1,2 un 0.
[1-12012-1210-1200-1200100001000000000]
Passaggio 8.5.11.2
Semplifica R1.
[10000100001000000000]
[10000100001000000000]
[10000100001000000000]
Passaggio 8.6
Rimuovi le righe che contengono tutti zeri.
[100001000010]
Passaggio 8.7
Scrivi la matrice come sistema di equazioni lineari.
x=0
y=0
z=0
Passaggio 8.8
Poiché l'unica soluzione di Ax=0 è la soluzione banale, i vettori sono linearmente indipendenti.
Linearmente indipendente
Linearmente indipendente
Passaggio 9
Poiché i vettori sono linearmente indipendenti, formano una base per lo spazio nullo della matrice.
Base di Nul(A): {[21000],[10-210],[-30201]}
Dimensione di Nul(A): 3
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