Algebra lineare Esempi

Risolvere Utilizzando una Matrice Inversa 25x+30y+30z=1475 , 50x+30y+20z=990 , 75x+30y+20z=810
25x+30y+30z=147525x+30y+30z=1475 , 50x+30y+20z=99050x+30y+20z=990 , 75x+30y+20z=81075x+30y+20z=810
Passaggio 1
Trova AX=BAX=B dal sistema di equazioni.
[253030503020753020][xyz]=[1475990810]253030503020753020xyz=1475990810
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.
|30203020|30203020
Passaggio 2.1.1.4
Multiply element a11a11 by its cofactor.
25|30203020|2530203020
Passaggio 2.1.1.5
The minor for a12a12 is the determinant with row 11 and column 22 deleted.
|50207520|50207520
Passaggio 2.1.1.6
Multiply element a12a12 by its cofactor.
-30|50207520|3050207520
Passaggio 2.1.1.7
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|50307530|50307530
Passaggio 2.1.1.8
Multiply element a13a13 by its cofactor.
30|50307530|3050307530
Passaggio 2.1.1.9
Add the terms together.
25|30203020|-30|50207520|+30|50307530|25302030203050207520+3050307530
25|30203020|-30|50207520|+30|50307530|25302030203050207520+3050307530
Passaggio 2.1.2
Calcola |30203020|30203020.
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.
25(3020-3020)-30|50207520|+30|50307530|25(30203020)3050207520+3050307530
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 3030 per 2020.
25(600-3020)-30|50207520|+30|50307530|25(6003020)3050207520+3050307530
Passaggio 2.1.2.2.1.2
Moltiplica -3030 per 2020.
25(600-600)-30|50207520|+30|50307530|25(600600)3050207520+3050307530
25(600-600)-30|50207520|+30|50307530|25(600600)3050207520+3050307530
Passaggio 2.1.2.2.2
Sottrai 600600 da 600600.
250-30|50207520|+30|50307530|2503050207520+3050307530
250-30|50207520|+30|50307530|2503050207520+3050307530
250-30|50207520|+30|50307530|2503050207520+3050307530
Passaggio 2.1.3
Calcola |50207520|50207520.
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.
250-30(5020-7520)+30|50307530|25030(50207520)+3050307530
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 5050 per 2020.
250-30(1000-7520)+30|50307530|25030(10007520)+3050307530
Passaggio 2.1.3.2.1.2
Moltiplica -7575 per 2020.
250-30(1000-1500)+30|50307530|25030(10001500)+3050307530
250-30(1000-1500)+30|50307530|25030(10001500)+3050307530
Passaggio 2.1.3.2.2
Sottrai 15001500 da 10001000.
250-30-500+30|50307530|25030500+3050307530
250-30-500+30|50307530|25030500+3050307530
250-30-500+30|50307530|25030500+3050307530
Passaggio 2.1.4
Calcola |50307530|50307530.
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.
250-30-500+30(5030-7530)25030500+30(50307530)
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 5050 per 3030.
250-30-500+30(1500-7530)25030500+30(15007530)
Passaggio 2.1.4.2.1.2
Moltiplica -7575 per 3030.
250-30-500+30(1500-2250)25030500+30(15002250)
250-30-500+30(1500-2250)25030500+30(15002250)
Passaggio 2.1.4.2.2
Sottrai 22502250 da 15001500.
250-30-500+30-75025030500+30750
250-30-500+30-75025030500+30750
250-30-500+30-75025030500+30750
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 2525 per 00.
0-30-500+30-750030500+30750
Passaggio 2.1.5.1.2
Moltiplica -3030 per -500500.
0+15000+30-7500+15000+30750
Passaggio 2.1.5.1.3
Moltiplica 3030 per -750750.
0+15000-225000+1500022500
0+15000-225000+1500022500
Passaggio 2.1.5.2
Somma 00 e 1500015000.
15000-225001500022500
Passaggio 2.1.5.3
Sottrai 2250022500 da 1500015000.
-75007500
-75007500
-75007500
Passaggio 2.2
Since the determinant is non-zero, the inverse exists.
Passaggio 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.
[253030100503020010753020001]253030100503020010753020001
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 R1R1 by 125125 to make the entry at 1,11,1 a 11.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.1.1
Multiply each element of R1R1 by 125125 to make the entry at 1,11,1 a 11.
[252530253025125025025503020010753020001]⎢ ⎢252530253025125025025503020010753020001⎥ ⎥
Passaggio 2.4.1.2
Semplifica R1.
[1656512500503020010753020001]
[1656512500503020010753020001]
Passaggio 2.4.2
Perform the row operation R2=R2-50R1 to make the entry at 2,1 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.2.1
Perform the row operation R2=R2-50R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[165651250050-50130-50(65)20-50(65)0-50(125)1-5000-500753020001]
Passaggio 2.4.2.2
Semplifica R2.
[16565125000-30-40-210753020001]
[16565125000-30-40-210753020001]
Passaggio 2.4.3
Perform the row operation R3=R3-75R1 to make the entry at 3,1 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.3.1
Perform the row operation R3=R3-75R1 to make the entry at 3,1 a 0.
[16565125000-30-40-21075-75130-75(65)20-75(65)0-75(125)0-7501-750]
Passaggio 2.4.3.2
Semplifica R3.
[16565125000-30-40-2100-60-70-301]
[16565125000-30-40-2100-60-70-301]
Passaggio 2.4.4
Multiply each element of R2 by -130 to make the entry at 2,2 a 1.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.4.1
Multiply each element of R2 by -130 to make the entry at 2,2 a 1.
[1656512500-1300-130-30-130-40-130-2-1301-13000-60-70-301]
Passaggio 2.4.4.2
Semplifica R2.
[16565125000143115-13000-60-70-301]
[16565125000143115-13000-60-70-301]
Passaggio 2.4.5
Perform the row operation R3=R3+60R2 to make the entry at 3,2 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.5.1
Perform the row operation R3=R3+60R2 to make the entry at 3,2 a 0.
[16565125000143115-13000+600-60+601-70+60(43)-3+60(115)0+60(-130)1+600]
Passaggio 2.4.5.2
Semplifica R3.
[16565125000143115-130000101-21]
[16565125000143115-130000101-21]
Passaggio 2.4.6
Multiply each element of R3 by 110 to make the entry at 3,3 a 1.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.6.1
Multiply each element of R3 by 110 to make the entry at 3,3 a 1.
[16565125000143115-13000100101010110-210110]
Passaggio 2.4.6.2
Semplifica R3.
[16565125000143115-1300001110-15110]
[16565125000143115-1300001110-15110]
Passaggio 2.4.7
Perform the row operation R2=R2-43R3 to make the entry at 2,3 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.7.1
Perform the row operation R2=R2-43R3 to make the entry at 2,3 a 0.
[16565125000-4301-43043-431115-43110-130-43(-15)0-43110001110-15110]
Passaggio 2.4.7.2
Semplifica R2.
[1656512500010-115730-215001110-15110]
[1656512500010-115730-215001110-15110]
Passaggio 2.4.8
Perform the row operation R1=R1-65R3 to make the entry at 1,3 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.8.1
Perform the row operation R1=R1-65R3 to make the entry at 1,3 a 0.
[1-65065-65065-651125-651100-65(-15)0-65110010-115730-215001110-15110]
Passaggio 2.4.8.2
Semplifica R1.
[1650-225625-325010-115730-215001110-15110]
[1650-225625-325010-115730-215001110-15110]
Passaggio 2.4.9
Perform the row operation R1=R1-65R2 to make the entry at 1,2 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.9.1
Perform the row operation R1=R1-65R2 to make the entry at 1,2 a 0.
[1-65065-6510-650-225-65(-115)625-65730-325-65(-215)010-115730-215001110-15110]
Passaggio 2.4.9.2
Semplifica R1.
[1000-125125010-115730-215001110-15110]
[1000-125125010-115730-215001110-15110]
[1000-125125010-115730-215001110-15110]
Passaggio 2.5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[0-125125-115730-215110-15110]
[0-125125-115730-215110-15110]
Passaggio 3
Moltiplica a sinistra entrambi i lati dell'equazione della matrice per la matrice inversa.
([0-125125-115730-215110-15110][253030503020753020])[xyz]=[0-125125-115730-215110-15110][1475990810]
Passaggio 4
Qualsiasi matrice moltiplicata per il suo inverso è sempre uguale a 1. AA-1=1.
[xyz]=[0-125125-115730-215110-15110][1475990810]
Passaggio 5
Moltiplica [0-125125-115730-215110-15110][1475990810].
Tocca per altri passaggi...
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.
[01475-125990+125810-1151475+730990-2158101101475-15990+110810]
Passaggio 5.3
Semplifica ogni elemento della matrice moltiplicando tutte le espressioni.
[-365743612]
[-365743612]
Passaggio 6
Semplifica il lato destro e sinistro.
[xyz]=[-365743612]
Passaggio 7
Trova la soluzione.
x=-365
y=743
z=612
 [x2  12  π  xdx ]