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Algebra lineare Esempi
[123xyz][1x2y3z][123xyz]⎡⎢⎣1x2y3z⎤⎥⎦
Passaggio 1
Passaggio 1.1
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 2×32×3 and the second matrix is 3×23×2.
Passaggio 1.2
Moltiplica ogni riga nella prima matrice per ogni colonna nella seconda matrice.
[1⋅1+2⋅2+3⋅31x+2y+3zx⋅1+y⋅2+z⋅3x⋅x+y⋅y+z⋅z][1⋅1+2⋅2+3⋅31x+2y+3zx⋅1+y⋅2+z⋅3x⋅x+y⋅y+z⋅z]
Passaggio 1.3
Semplifica ogni elemento della matrice moltiplicando tutte le espressioni.
Passaggio 1.3.1
Moltiplica xx per xx.
[14x+2y+3zx+2y+3zx2+y⋅y+z⋅z][14x+2y+3zx+2y+3zx2+y⋅y+z⋅z]
Passaggio 1.3.2
Moltiplica yy per yy.
[14x+2y+3zx+2y+3zx2+y2+z⋅z][14x+2y+3zx+2y+3zx2+y2+z⋅z]
Passaggio 1.3.3
Moltiplica zz per zz.
[14x+2y+3zx+2y+3zx2+y2+z2][14x+2y+3zx+2y+3zx2+y2+z2]
[14x+2y+3zx+2y+3zx2+y2+z2][14x+2y+3zx+2y+3zx2+y2+z2]
[14x+2y+3zx+2y+3zx2+y2+z2][14x+2y+3zx+2y+3zx2+y2+z2]
Passaggio 2
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
14(x2+y2+z2)-(x+2y+3z)(x+2y+3z)14(x2+y2+z2)−(x+2y+3z)(x+2y+3z)
Passaggio 3
Passaggio 3.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 3.1.1
Applica la proprietà distributiva.
14x2+14y2+14z2-(x+2y+3z)(x+2y+3z)14x2+14y2+14z2−(x+2y+3z)(x+2y+3z)
Passaggio 3.1.2
Applica la proprietà distributiva.
14x2+14y2+14z2+(-x-(2y)-(3z))(x+2y+3z)14x2+14y2+14z2+(−x−(2y)−(3z))(x+2y+3z)
Passaggio 3.1.3
Semplifica.
Passaggio 3.1.3.1
Moltiplica 22 per -1−1.
14x2+14y2+14z2+(-x-2y-(3z))(x+2y+3z)14x2+14y2+14z2+(−x−2y−(3z))(x+2y+3z)
Passaggio 3.1.3.2
Moltiplica 33 per -1−1.
14x2+14y2+14z2+(-x-2y-3z)(x+2y+3z)14x2+14y2+14z2+(−x−2y−3z)(x+2y+3z)
14x2+14y2+14z2+(-x-2y-3z)(x+2y+3z)14x2+14y2+14z2+(−x−2y−3z)(x+2y+3z)
Passaggio 3.1.4
Espandi (-x-2y-3z)(x+2y+3z)(−x−2y−3z)(x+2y+3z) moltiplicando ciascun termine della prima espressione per ciascun termine della seconda espressione.
14x2+14y2+14z2-x⋅x-x(2y)-x(3z)-2yx-2y(2y)-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x⋅x−x(2y)−x(3z)−2yx−2y(2y)−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 3.1.5.1
Moltiplica xx per xx sommando gli esponenti.
Passaggio 3.1.5.1.1
Sposta xx.
14x2+14y2+14z2-(x⋅x)-x(2y)-x(3z)-2yx-2y(2y)-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−(x⋅x)−x(2y)−x(3z)−2yx−2y(2y)−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.1.2
Moltiplica xx per xx.
14x2+14y2+14z2-x2-x(2y)-x(3z)-2yx-2y(2y)-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−x(2y)−x(3z)−2yx−2y(2y)−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
14x2+14y2+14z2-x2-x(2y)-x(3z)-2yx-2y(2y)-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−x(2y)−x(3z)−2yx−2y(2y)−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.2
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
14x2+14y2+14z2-x2-1⋅2xy-x(3z)-2yx-2y(2y)-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−1⋅2xy−x(3z)−2yx−2y(2y)−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.3
Moltiplica -1−1 per 22.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-x(3z)-2yx-2y(2y)-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−x(3z)−2yx−2y(2y)−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.4
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-1⋅3xz-2yx-2y(2y)-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−1⋅3xz−2yx−2y(2y)−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.5
Moltiplica -1−1 per 33.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-2y(2y)-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−2y(2y)−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.6
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-2⋅2y⋅y-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−2⋅2y⋅y−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.7
Moltiplica yy per yy sommando gli esponenti.
Passaggio 3.1.5.7.1
Sposta yy.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-2⋅2(y⋅y)-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−2⋅2(y⋅y)−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.7.2
Moltiplica yy per yy.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-2⋅2y2-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−2⋅2y2−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-2⋅2y2-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−2⋅2y2−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.8
Moltiplica -2−2 per 22.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-4y2-2y(3z)-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−4y2−2y(3z)−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.9
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-4y2-2⋅3yz-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−4y2−2⋅3yz−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.10
Moltiplica -2−2 per 33.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-4y2-6yz-3zx-3z(2y)-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−4y2−6yz−3zx−3z(2y)−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.11
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-4y2-6yz-3zx-3⋅2zy-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−4y2−6yz−3zx−3⋅2zy−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.12
Moltiplica -3−3 per 22.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-4y2-6yz-3zx-6zy-3z(3z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−4y2−6yz−3zx−6zy−3z(3z)
Passaggio 3.1.5.13
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-4y2-6yz-3zx-6zy-3⋅3z⋅z14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−4y2−6yz−3zx−6zy−3⋅3z⋅z
Passaggio 3.1.5.14
Moltiplica zz per zz sommando gli esponenti.
Passaggio 3.1.5.14.1
Sposta zz.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-4y2-6yz-3zx-6zy-3⋅3(z⋅z)14x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−4y2−6yz−3zx−6zy−3⋅3(z⋅z)
Passaggio 3.1.5.14.2
Moltiplica zz per zz.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-4y2-6yz-3zx-6zy-3⋅3z214x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−4y2−6yz−3zx−6zy−3⋅3z2
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-4y2-6yz-3zx-6zy-3⋅3z214x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−4y2−6yz−3zx−6zy−3⋅3z2
Passaggio 3.1.5.15
Moltiplica -3−3 per 33.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-4y2-6yz-3zx-6zy-9z214x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−4y2−6yz−3zx−6zy−9z2
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-3xz-2yx-4y2-6yz-3zx-6zy-9z214x2+14y2+14z2−x2−2xy−3xz−2yx−4y2−6yz−3zx−6zy−9z2
Passaggio 3.1.6
Sottrai 2yx2yx da -2xy−2xy.
Passaggio 3.1.6.1
Sposta yy.
14x2+14y2+14z2-x2-2xy-2xy-3xz-4y2-6yz-3zx-6zy-9z214x2+14y2+14z2−x2−2xy−2xy−3xz−4y2−6yz−3zx−6zy−9z2
Passaggio 3.1.6.2
Sottrai 2xy2xy da -2xy−2xy.
14x2+14y2+14z2-x2-4xy-3xz-4y2-6yz-3zx-6zy-9z214x2+14y2+14z2−x2−4xy−3xz−4y2−6yz−3zx−6zy−9z2
14x2+14y2+14z2-x2-4xy-3xz-4y2-6yz-3zx-6zy-9z214x2+14y2+14z2−x2−4xy−3xz−4y2−6yz−3zx−6zy−9z2
Passaggio 3.1.7
Sottrai 3zx3zx da -3xz−3xz.
Passaggio 3.1.7.1
Sposta zz.
14x2+14y2+14z2-x2-4xy-4y2-6yz-3xz-3xz-6zy-9z214x2+14y2+14z2−x2−4xy−4y2−6yz−3xz−3xz−6zy−9z2
Passaggio 3.1.7.2
Sottrai 3xz3xz da -3xz−3xz.
14x2+14y2+14z2-x2-4xy-4y2-6yz-6xz-6zy-9z214x2+14y2+14z2−x2−4xy−4y2−6yz−6xz−6zy−9z2
14x2+14y2+14z2-x2-4xy-4y2-6yz-6xz-6zy-9z214x2+14y2+14z2−x2−4xy−4y2−6yz−6xz−6zy−9z2
Passaggio 3.1.8
Sottrai 6zy6zy da -6yz−6yz.
Passaggio 3.1.8.1
Sposta zz.
14x2+14y2+14z2-x2-4xy-4y2-6yz-6yz-6xz-9z214x2+14y2+14z2−x2−4xy−4y2−6yz−6yz−6xz−9z2
Passaggio 3.1.8.2
Sottrai 6yz6yz da -6yz−6yz.
14x2+14y2+14z2-x2-4xy-4y2-12yz-6xz-9z214x2+14y2+14z2−x2−4xy−4y2−12yz−6xz−9z2
14x2+14y2+14z2-x2-4xy-4y2-12yz-6xz-9z214x2+14y2+14z2−x2−4xy−4y2−12yz−6xz−9z2
14x2+14y2+14z2-x2-4xy-4y2-12yz-6xz-9z214x2+14y2+14z2−x2−4xy−4y2−12yz−6xz−9z2
Passaggio 3.2
Sottrai x2x2 da 14x214x2.
13x2+14y2+14z2-4xy-4y2-12yz-6xz-9z213x2+14y2+14z2−4xy−4y2−12yz−6xz−9z2
Passaggio 3.3
Sottrai 4y24y2 da 14y214y2.
13x2+10y2+14z2-4xy-12yz-6xz-9z213x2+10y2+14z2−4xy−12yz−6xz−9z2
Passaggio 3.4
Sottrai 9z29z2 da 14z214z2.
13x2+10y2+5z2-4xy-12yz-6xz13x2+10y2+5z2−4xy−12yz−6xz
13x2+10y2+5z2-4xy-12yz-6xz13x2+10y2+5z2−4xy−12yz−6xz