Algebra lineare Esempi

Risolvere Utilizzando una Matrice Inversa -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
Passaggio 1
Trova AX=BAX=B dal sistema di equazioni.
[-21-211210-24-21][xyz]=[-7646-88]212112102421xyz=764688
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 22 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 a21a21 is the determinant with row 22 and column 11 deleted.
|-21-21|2121
Passaggio 2.1.1.4
Multiply element a21a21 by its cofactor.
-12|-21-21|122121
Passaggio 2.1.1.5
The minor for a22a22 is the determinant with row 22 and column 22 deleted.
|-211-241|211241
Passaggio 2.1.1.6
Multiply element a22a22 by its cofactor.
1|-211-241|1211241
Passaggio 2.1.1.7
The minor for a23a23 is the determinant with row 22 and column 33 deleted.
|-21-2-24-2|212242
Passaggio 2.1.1.8
Multiply element a23a23 by its cofactor.
0|-21-2-24-2|0212242
Passaggio 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
Passaggio 2.1.2
Moltiplica 00 per |-21-2-24-2|212242.
-12|-21-21|+1|-211-241|+0122121+1211241+0
Passaggio 2.1.3
Calcola |-21-21|2121.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.3.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
-12(-21-(-21))+1|-211-241|+012(21(21))+1211241+0
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 -22 per 11.
-12(-2-(-21))+1|-211-241|+012(2(21))+1211241+0
Passaggio 2.1.3.2.1.2
Moltiplica -(-21)(21).
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.3.2.1.2.1
Moltiplica -22 per 11.
-12(-2--2)+1|-211-241|+012(22)+1211241+0
Passaggio 2.1.3.2.1.2.2
Moltiplica -11 per -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
Passaggio 2.1.3.2.2
Somma -22 e 22.
-120+1|-211-241|+0120+1211241+0
-120+1|-211-241|+0120+1211241+0
-120+1|-211-241|+0120+1211241+0
Passaggio 2.1.4
Calcola |-211-241|211241.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.4.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
-120+1(-211-(-241))+0120+1(211(241))+0
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 -2121 per 11.
-120+1(-21-(-241))+0120+1(21(241))+0
Passaggio 2.1.4.2.1.2
Moltiplica -(-241)(241).
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.4.2.1.2.1
Moltiplica -24 per 1.
-120+1(-21--24)+0
Passaggio 2.1.4.2.1.2.2
Moltiplica -1 per -24.
-120+1(-21+24)+0
-120+1(-21+24)+0
-120+1(-21+24)+0
Passaggio 2.1.4.2.2
Somma -21 e 24.
-120+13+0
-120+13+0
-120+13+0
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 -12 per 0.
0+13+0
Passaggio 2.1.5.1.2
Moltiplica 3 per 1.
0+3+0
0+3+0
Passaggio 2.1.5.2
Somma 0 e 3.
3+0
Passaggio 2.1.5.3
Somma 3 e 0.
3
3
3
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.
[-21-211001210010-24-21001]
Passaggio 2.4
Trova la forma ridotta a scala per righe di Echelon.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.1
Multiply each element of R1 by -121 to make the entry at 1,1 a 1.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.1.1
Multiply each element of R1 by -121 to make the entry at 1,1 a 1.
[-121-21-121-2-1211-1211-1210-12101210010-24-21001]
Passaggio 2.4.1.2
Semplifica R1.
[1221-121-121001210010-24-21001]
[1221-121-121001210010-24-21001]
Passaggio 2.4.2
Perform the row operation R2=R2-12R1 to make the entry at 2,1 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.2.1
Perform the row operation R2=R2-12R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[1221-121-1210012-1211-12(221)0-12(-121)0-12(-121)1-1200-120-24-21001]
Passaggio 2.4.2.2
Semplifica R2.
[1221-121-121000-17474710-24-21001]
[1221-121-121000-17474710-24-21001]
Passaggio 2.4.3
Perform the row operation R3=R3+24R1 to make the entry at 3,1 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.3.1
Perform the row operation R3=R3+24R1 to make the entry at 3,1 a 0.
[1221-121-121000-17474710-24+241-2+24(221)1+24(-121)0+24(-121)0+2401+240]
Passaggio 2.4.3.2
Semplifica R3.
[1221-121-121000-17474710027-17-8701]
[1221-121-121000-17474710027-17-8701]
Passaggio 2.4.4
Multiply each element of R2 by -7 to make the entry at 2,2 a 1.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.4.1
Multiply each element of R2 by -7 to make the entry at 2,2 a 1.
[1221-121-12100-70-7(-17)-7(47)-7(47)-71-70027-17-8701]
Passaggio 2.4.4.2
Semplifica R2.
[1221-121-1210001-4-4-70027-17-8701]
[1221-121-1210001-4-4-70027-17-8701]
Passaggio 2.4.5
Perform the row operation R3=R3-27R2 to make the entry at 3,2 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 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]
Passaggio 2.4.5.2
Semplifica R3.
[1221-121-1210001-4-4-70001021]
[1221-121-1210001-4-4-70001021]
Passaggio 2.4.6
Perform the row operation R2=R2+4R3 to make the entry at 2,3 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 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]
Passaggio 2.4.6.2
Semplifica R2.
[1221-121-12100010-414001021]
[1221-121-12100010-414001021]
Passaggio 2.4.7
Perform the row operation R1=R1+121R3 to make the entry at 1,3 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 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]
Passaggio 2.4.7.2
Semplifica R1.
[12210-121221121010-414001021]
[12210-121221121010-414001021]
Passaggio 2.4.8
Perform the row operation R1=R1-221R2 to make the entry at 1,2 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 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]
Passaggio 2.4.8.2
Semplifica R1.
[100130-13010-414001021]
[100130-13010-414001021]
[100130-13010-414001021]
Passaggio 2.5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[130-13-414021]
[130-13-414021]
Passaggio 3
Moltiplica a sinistra entrambi i lati dell'equazione della matrice per la matrice inversa.
([130-13-414021][-21-211210-24-21])[xyz]=[130-13-414021][-7646-88]
Passaggio 4
Qualsiasi matrice moltiplicata per il suo inverso è sempre uguale a 1. AA-1=1.
[xyz]=[130-13-414021][-7646-88]
Passaggio 5
Moltiplica [130-13-414021][-7646-88].
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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.
[13-76+046-13-88-4-76+146+4-880-76+246+1-88]
Passaggio 5.3
Semplifica ogni elemento della matrice moltiplicando tutte le espressioni.
[4-24]
[4-24]
Passaggio 6
Semplifica il lato destro e sinistro.
[xyz]=[4-24]
Passaggio 7
Trova la soluzione.
x=4
y=-2
z=4
 [x2  12  π  xdx ]