Algebra lineare Esempi

Risolvere l'Equazione Matriciale [[1,0,0],[1,1,0],[1,1,1]]y=[[1,2],[3,3],[2,1]]
[100110111]y=[123321]100110111y=123321
Passaggio 1
Find the inverse of [100110111]100110111.
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Passaggio 1.1
Riscrivi.
|100110111|∣ ∣100110111∣ ∣
Passaggio 1.2
Find the determinant.
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Passaggio 1.2.1
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.
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Passaggio 1.2.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|∣ ∣+++++∣ ∣
Passaggio 1.2.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Passaggio 1.2.1.3
The minor for a11a11 is the determinant with row 11 and column 11 deleted.
|1011|1011
Passaggio 1.2.1.4
Multiply element a11a11 by its cofactor.
1|1011|11011
Passaggio 1.2.1.5
The minor for a12a12 is the determinant with row 11 and column 22 deleted.
|1011|1011
Passaggio 1.2.1.6
Multiply element a12a12 by its cofactor.
0|1011|01011
Passaggio 1.2.1.7
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|1111|1111
Passaggio 1.2.1.8
Multiply element a13a13 by its cofactor.
0|1111|01111
Passaggio 1.2.1.9
Add the terms together.
1|1011|+0|1011|+0|1111|11011+01011+01111
1|1011|+0|1011|+0|1111|11011+01011+01111
Passaggio 1.2.2
Moltiplica 00 per |1011|1011.
1|1011|+0+0|1111|11011+0+01111
Passaggio 1.2.3
Moltiplica 00 per |1111|1111.
1|1011|+0+011011+0+0
Passaggio 1.2.4
Calcola |1011|1011.
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Passaggio 1.2.4.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
1(11-10)+0+01(1110)+0+0
Passaggio 1.2.4.2
Semplifica il determinante.
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Passaggio 1.2.4.2.1
Moltiplica 11 per 11.
1(1-10)+0+01(110)+0+0
Passaggio 1.2.4.2.2
Sottrai 00 da 11.
11+0+011+0+0
11+0+011+0+0
11+0+011+0+0
Passaggio 1.2.5
Semplifica il determinante.
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Passaggio 1.2.5.1
Moltiplica 11 per 11.
1+0+01+0+0
Passaggio 1.2.5.2
Somma 11 e 00.
1+01+0
Passaggio 1.2.5.3
Somma 11 e 00.
11
11
11
Passaggio 1.3
Since the determinant is non-zero, the inverse exists.
Passaggio 1.4
Set up a 3×63×6 matrix where the left half is the original matrix and the right half is its identity matrix.
[100100110010111001]100100110010111001
Passaggio 1.5
Trova la forma ridotta a scala per righe di Echelon.
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Passaggio 1.5.1
Perform the row operation R2=R2-R1R2=R2R1 to make the entry at 2,12,1 a 00.
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Passaggio 1.5.1.1
Perform the row operation R2=R2-R1R2=R2R1 to make the entry at 2,12,1 a 00.
[1001001-11-00-00-11-00-0111001]100100111000011000111001
Passaggio 1.5.1.2
Semplifica R2R2.
[100100010-110111001]100100010110111001
[100100010-110111001]100100010110111001
Passaggio 1.5.2
Perform the row operation R3=R3-R1R3=R3R1 to make the entry at 3,13,1 a 00.
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Passaggio 1.5.2.1
Perform the row operation R3=R3-R1R3=R3R1 to make the entry at 3,13,1 a 00.
[100100010-1101-11-01-00-10-01-0]100100010110111010010010
Passaggio 1.5.2.2
Semplifica R3R3.
[100100010-110011-101]100100010110011101
[100100010-110011-101]100100010110011101
Passaggio 1.5.3
Perform the row operation R3=R3-R2R3=R3R2 to make the entry at 3,23,2 a 00.
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Passaggio 1.5.3.1
Perform the row operation R3=R3-R2 to make the entry at 3,2 a 0.
[100100010-1100-01-11-0-1+10-11-0]
Passaggio 1.5.3.2
Semplifica R3.
[100100010-1100010-11]
[100100010-1100010-11]
[100100010-1100010-11]
Passaggio 1.6
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[100-1100-11]
[100-1100-11]
Passaggio 2
Multiply both sides by the inverse of [100110111].
[100-1100-11][100110111]y=[100-1100-11][123321]
Passaggio 3
Semplifica l'equazione.
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Passaggio 3.1
Moltiplica [100-1100-11][100110111].
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Passaggio 3.1.1
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 3×3 and the second matrix is 3×3.
Passaggio 3.1.2
Moltiplica ogni riga nella prima matrice per ogni colonna nella seconda matrice.
[11+01+0110+01+0110+00+01-11+11+01-0+11+01-0+10+0101-11+1100-11+1100-0+11]y=[100-1100-11][123321]
Passaggio 3.1.3
Semplifica ogni elemento della matrice moltiplicando tutte le espressioni.
[100010001]y=[100-1100-11][123321]
[100010001]y=[100-1100-11][123321]
Passaggio 3.2
Multiplying the identity matrix by any matrix A is the matrix A itself.
y=[100-1100-11][123321]
Passaggio 3.3
Moltiplica [100-1100-11][123321].
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Passaggio 3.3.1
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 3×2.
Passaggio 3.3.2
Moltiplica ogni riga nella prima matrice per ogni colonna nella seconda matrice.
y=[11+03+0212+03+01-11+13+02-12+13+0101-13+1202-13+11]
Passaggio 3.3.3
Semplifica ogni elemento della matrice moltiplicando tutte le espressioni.
y=[1221-1-2]
y=[1221-1-2]
y=[1221-1-2]
 [x2  12  π  xdx ]