Algebra lineare Esempi

Risolvere Utilizzando una Matrice Inversa x+2y-z=4 , 2x+y+z=-2 , x+2y+z=2
x+2y-z=4x+2yz=4 , 2x+y+z=-22x+y+z=2 , x+2y+z=2x+2y+z=2
Passaggio 1
Trova AX=BAX=B dal sistema di equazioni.
[12-1211121][xyz]=[4-22]121211121xyz=422
Passaggio 2
Trova l'inverso della matrice del coefficiente.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1
Find the determinant.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 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.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|∣ ∣+++++∣ ∣
Passaggio 2.1.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Passaggio 2.1.1.3
The minor for a11a11 is the determinant with row 11 and column 11 deleted.
|1121|1121
Passaggio 2.1.1.4
Multiply element a11a11 by its cofactor.
1|1121|11121
Passaggio 2.1.1.5
The minor for a12a12 is the determinant with row 11 and column 22 deleted.
|2111|2111
Passaggio 2.1.1.6
Multiply element a12a12 by its cofactor.
-2|2111|22111
Passaggio 2.1.1.7
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|2112|2112
Passaggio 2.1.1.8
Multiply element a13a13 by its cofactor.
-1|2112|12112
Passaggio 2.1.1.9
Add the terms together.
1|1121|-2|2111|-1|2112|111212211112112
1|1121|-2|2111|-1|2112|111212211112112
Passaggio 2.1.2
Calcola |1121|1121.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.2.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
1(11-21)-2|2111|-1|2112|1(1121)2211112112
Passaggio 2.1.2.2
Semplifica il determinante.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.2.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.2.2.1.1
Moltiplica 11 per 11.
1(1-21)-2|2111|-1|2112|1(121)2211112112
Passaggio 2.1.2.2.1.2
Moltiplica -22 per 11.
1(1-2)-2|2111|-1|2112|1(12)2211112112
1(1-2)-2|2111|-1|2112|1(12)2211112112
Passaggio 2.1.2.2.2
Sottrai 22 da 11.
1-1-2|2111|-1|2112|112211112112
1-1-2|2111|-1|2112|112211112112
1-1-2|2111|-1|2112|112211112112
Passaggio 2.1.3
Calcola |2111|.
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Passaggio 2.1.3.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×2 usando la formula |abcd|=ad-cb.
1-1-2(21-11)-1|2112|
Passaggio 2.1.3.2
Semplifica il determinante.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.3.2.1.1
Moltiplica 2 per 1.
1-1-2(2-11)-1|2112|
Passaggio 2.1.3.2.1.2
Moltiplica -1 per 1.
1-1-2(2-1)-1|2112|
1-1-2(2-1)-1|2112|
Passaggio 2.1.3.2.2
Sottrai 1 da 2.
1-1-21-1|2112|
1-1-21-1|2112|
1-1-21-1|2112|
Passaggio 2.1.4
Calcola |2112|.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.4.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×2 usando la formula |abcd|=ad-cb.
1-1-21-1(22-11)
Passaggio 2.1.4.2
Semplifica il determinante.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.4.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.4.2.1.1
Moltiplica 2 per 2.
1-1-21-1(4-11)
Passaggio 2.1.4.2.1.2
Moltiplica -1 per 1.
1-1-21-1(4-1)
1-1-21-1(4-1)
Passaggio 2.1.4.2.2
Sottrai 1 da 4.
1-1-21-13
1-1-21-13
1-1-21-13
Passaggio 2.1.5
Semplifica il determinante.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.5.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.5.1.1
Moltiplica -1 per 1.
-1-21-13
Passaggio 2.1.5.1.2
Moltiplica -2 per 1.
-1-2-13
Passaggio 2.1.5.1.3
Moltiplica -1 per 3.
-1-2-3
-1-2-3
Passaggio 2.1.5.2
Sottrai 2 da -1.
-3-3
Passaggio 2.1.5.3
Sottrai 3 da -3.
-6
-6
-6
Passaggio 2.2
Since the determinant is non-zero, the inverse exists.
Passaggio 2.3
Set up a 3×6 matrix where the left half is the original matrix and the right half is its identity matrix.
[12-1100211010121001]
Passaggio 2.4
Trova la forma ridotta a scala per righe di Echelon.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.1
Perform the row operation R2=R2-2R1 to make the entry at 2,1 a 0.
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Passaggio 2.4.1.1
Perform the row operation R2=R2-2R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[12-11002-211-221-2-10-211-200-20121001]
Passaggio 2.4.1.2
Semplifica R2.
[12-11000-33-210121001]
[12-11000-33-210121001]
Passaggio 2.4.2
Perform the row operation R3=R3-R1 to make the entry at 3,1 a 0.
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Passaggio 2.4.2.1
Perform the row operation R3=R3-R1 to make the entry at 3,1 a 0.
[12-11000-33-2101-12-21+10-10-01-0]
Passaggio 2.4.2.2
Semplifica R3.
[12-11000-33-210002-101]
[12-11000-33-210002-101]
Passaggio 2.4.3
Multiply each element of R2 by -13 to make the entry at 2,2 a 1.
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Passaggio 2.4.3.1
Multiply each element of R2 by -13 to make the entry at 2,2 a 1.
[12-1100-130-13-3-133-13-2-131-130002-101]
Passaggio 2.4.3.2
Semplifica R2.
[12-110001-123-130002-101]
[12-110001-123-130002-101]
Passaggio 2.4.4
Multiply each element of R3 by 12 to make the entry at 3,3 a 1.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.4.1
Multiply each element of R3 by 12 to make the entry at 3,3 a 1.
[12-110001-123-130020222-120212]
Passaggio 2.4.4.2
Semplifica R3.
[12-110001-123-130001-12012]
[12-110001-123-130001-12012]
Passaggio 2.4.5
Perform the row operation R2=R2+R3 to make the entry at 2,3 a 0.
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Passaggio 2.4.5.1
Perform the row operation R2=R2+R3 to make the entry at 2,3 a 0.
[12-11000+01+0-1+1123-12-13+00+12001-12012]
Passaggio 2.4.5.2
Semplifica R2.
[12-110001016-1312001-12012]
[12-110001016-1312001-12012]
Passaggio 2.4.6
Perform the row operation R1=R1+R3 to make the entry at 1,3 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.6.1
Perform the row operation R1=R1+R3 to make the entry at 1,3 a 0.
[1+02+0-1+111-120+00+1201016-1312001-12012]
Passaggio 2.4.6.2
Semplifica R1.
[1201201201016-1312001-12012]
[1201201201016-1312001-12012]
Passaggio 2.4.7
Perform the row operation R1=R1-2R2 to make the entry at 1,2 a 0.
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Passaggio 2.4.7.1
Perform the row operation R1=R1-2R2 to make the entry at 1,2 a 0.
[1-202-210-2012-2(16)0-2(-13)12-2(12)01016-1312001-12012]
Passaggio 2.4.7.2
Semplifica R1.
[1001623-1201016-1312001-12012]
[1001623-1201016-1312001-12012]
[1001623-1201016-1312001-12012]
Passaggio 2.5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[1623-1216-1312-12012]
[1623-1216-1312-12012]
Passaggio 3
Moltiplica a sinistra entrambi i lati dell'equazione della matrice per la matrice inversa.
([1623-1216-1312-12012][12-1211121])[xyz]=[1623-1216-1312-12012][4-22]
Passaggio 4
Qualsiasi matrice moltiplicata per il suo inverso è sempre uguale a 1. AA-1=1.
[xyz]=[1623-1216-1312-12012][4-22]
Passaggio 5
Moltiplica [1623-1216-1312-12012][4-22].
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Passaggio 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.
Passaggio 5.2
Moltiplica ogni riga nella prima matrice per ogni colonna nella seconda matrice.
[164+23-2-122164-13-2+122-124+0-2+122]
Passaggio 5.3
Semplifica ogni elemento della matrice moltiplicando tutte le espressioni.
[-5373-1]
[-5373-1]
Passaggio 6
Semplifica il lato destro e sinistro.
[xyz]=[-5373-1]
Passaggio 7
Trova la soluzione.
x=-53
y=73
z=-1
 [x2  12  π  xdx ]