代数 例
[440231123]⎡⎢⎣440231123⎤⎥⎦
ステップ 1
ステップ 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.
ステップ 1.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|∣∣
∣∣+−+−+−+−+∣∣
∣∣
ステップ 1.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a -− position on the sign chart.
ステップ 1.1.3
The minor for a11a11 is the determinant with row 11 and column 11 deleted.
|3123|∣∣∣3123∣∣∣
ステップ 1.1.4
Multiply element a11a11 by its cofactor.
4|3123|4∣∣∣3123∣∣∣
ステップ 1.1.5
The minor for a12a12 is the determinant with row 11 and column 22 deleted.
|2113|∣∣∣2113∣∣∣
ステップ 1.1.6
Multiply element a12a12 by its cofactor.
-4|2113|−4∣∣∣2113∣∣∣
ステップ 1.1.7
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|2312|∣∣∣2312∣∣∣
ステップ 1.1.8
Multiply element a13a13 by its cofactor.
0|2312|0∣∣∣2312∣∣∣
ステップ 1.1.9
Add the terms together.
4|3123|-4|2113|+0|2312|4∣∣∣3123∣∣∣−4∣∣∣2113∣∣∣+0∣∣∣2312∣∣∣
4|3123|-4|2113|+0|2312|4∣∣∣3123∣∣∣−4∣∣∣2113∣∣∣+0∣∣∣2312∣∣∣
ステップ 1.2
00に|2312|∣∣∣2312∣∣∣をかけます。
4|3123|-4|2113|+04∣∣∣3123∣∣∣−4∣∣∣2113∣∣∣+0
ステップ 1.3
|3123|∣∣∣3123∣∣∣の値を求めます。
ステップ 1.3.1
2×22×2行列の行列式は公式|abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cbを利用して求めることができます。
4(3⋅3-2⋅1)-4|2113|+04(3⋅3−2⋅1)−4∣∣∣2113∣∣∣+0
ステップ 1.3.2
行列式を簡約します。
ステップ 1.3.2.1
各項を簡約します。
ステップ 1.3.2.1.1
33に33をかけます。
4(9-2⋅1)-4|2113|+04(9−2⋅1)−4∣∣∣2113∣∣∣+0
ステップ 1.3.2.1.2
-2−2に11をかけます。
4(9-2)-4|2113|+04(9−2)−4∣∣∣2113∣∣∣+0
4(9-2)-4|2113|+04(9−2)−4∣∣∣2113∣∣∣+0
ステップ 1.3.2.2
99から22を引きます。
4⋅7-4|2113|+04⋅7−4∣∣∣2113∣∣∣+0
4⋅7-4|2113|+04⋅7−4∣∣∣2113∣∣∣+0
4⋅7-4|2113|+04⋅7−4∣∣∣2113∣∣∣+0
ステップ 1.4
|2113|∣∣∣2113∣∣∣の値を求めます。
ステップ 1.4.1
2×22×2行列の行列式は公式|abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cbを利用して求めることができます。
4⋅7-4(2⋅3-1⋅1)+04⋅7−4(2⋅3−1⋅1)+0
ステップ 1.4.2
行列式を簡約します。
ステップ 1.4.2.1
各項を簡約します。
ステップ 1.4.2.1.1
22に33をかけます。
4⋅7-4(6-1⋅1)+04⋅7−4(6−1⋅1)+0
ステップ 1.4.2.1.2
-1−1に11をかけます。
4⋅7-4(6-1)+04⋅7−4(6−1)+0
4⋅7-4(6-1)+04⋅7−4(6−1)+0
ステップ 1.4.2.2
66から11を引きます。
4⋅7-4⋅5+04⋅7−4⋅5+0
4⋅7-4⋅5+04⋅7−4⋅5+0
4⋅7-4⋅5+04⋅7−4⋅5+0
ステップ 1.5
行列式を簡約します。
ステップ 1.5.1
各項を簡約します。
ステップ 1.5.1.1
44に77をかけます。
28-4⋅5+028−4⋅5+0
ステップ 1.5.1.2
-4−4に55をかけます。
28-20+028−20+0
28-20+028−20+0
ステップ 1.5.2
2828から2020を引きます。
8+08+0
ステップ 1.5.3
88と00をたし算します。
88
88
88
ステップ 2
Since the determinant is non-zero, the inverse exists.
ステップ 3
Set up a 3×63×6 matrix where the left half is the original matrix and the right half is its identity matrix.
[440100231010123001]⎡⎢⎣440100231010123001⎤⎥⎦
ステップ 4
ステップ 4.1
Multiply each element of R1R1 by 1414 to make the entry at 1,11,1 a 11.
ステップ 4.1.1
Multiply each element of R1R1 by 1414 to make the entry at 1,11,1 a 11.
[444404140404231010123001]⎡⎢
⎢⎣444404140404231010123001⎤⎥
⎥⎦
ステップ 4.1.2
R1R1を簡約します。
[1101400231010123001]⎡⎢
⎢⎣1101400231010123001⎤⎥
⎥⎦
[1101400231010123001]⎡⎢
⎢⎣1101400231010123001⎤⎥
⎥⎦
ステップ 4.2
Perform the row operation R2=R2-2R1R2=R2−2R1 to make the entry at 2,12,1 a 00.
ステップ 4.2.1
Perform the row operation R2=R2-2R1R2=R2−2R1 to make the entry at 2,12,1 a 00.
[11014002-2⋅13-2⋅11-2⋅00-2(14)1-2⋅00-2⋅0123001]⎡⎢
⎢⎣11014002−2⋅13−2⋅11−2⋅00−2(14)1−2⋅00−2⋅0123001⎤⎥
⎥⎦
ステップ 4.2.2
R2R2を簡約します。
[1101400011-1210123001]⎡⎢
⎢⎣1101400011−1210123001⎤⎥
⎥⎦
[1101400011-1210123001]⎡⎢
⎢⎣1101400011−1210123001⎤⎥
⎥⎦
ステップ 4.3
Perform the row operation R3=R3-R1R3=R3−R1 to make the entry at 3,13,1 a 00.
ステップ 4.3.1
Perform the row operation R3=R3-R1R3=R3−R1 to make the entry at 3,13,1 a 00.
[1101400011-12101-12-13-00-140-01-0]⎡⎢
⎢
⎢⎣1101400011−12101−12−13−00−140−01−0⎤⎥
⎥
⎥⎦
ステップ 4.3.2
R3R3を簡約します。
[1101400011-1210013-1401]⎡⎢
⎢
⎢⎣1101400011−1210013−1401⎤⎥
⎥
⎥⎦
[1101400011-1210013-1401]⎡⎢
⎢
⎢⎣1101400011−1210013−1401⎤⎥
⎥
⎥⎦
ステップ 4.4
Perform the row operation R3=R3-R2R3=R3−R2 to make the entry at 3,23,2 a 00.
ステップ 4.4.1
Perform the row operation R3=R3-R2R3=R3−R2 to make the entry at 3,23,2 a 00.
[1101400011-12100-01-13-1-14+120-11-0]⎡⎢
⎢
⎢⎣1101400011−12100−01−13−1−14+120−11−0⎤⎥
⎥
⎥⎦
ステップ 4.4.2
R3R3を簡約します。
[1101400011-121000214-11]⎡⎢
⎢
⎢⎣1101400011−121000214−11⎤⎥
⎥
⎥⎦
[1101400011-121000214-11]⎡⎢
⎢
⎢⎣1101400011−121000214−11⎤⎥
⎥
⎥⎦
ステップ 4.5
Multiply each element of R3R3 by 1212 to make the entry at 3,33,3 a 11.
ステップ 4.5.1
Multiply each element of R3R3 by 1212 to make the entry at 3,33,3 a 11.
[1101400011-1210020222142-1212]⎡⎢
⎢
⎢
⎢⎣1101400011−1210020222142−1212⎤⎥
⎥
⎥
⎥⎦
ステップ 4.5.2
R3R3を簡約します。
[1101400011-121000118-1212]⎡⎢
⎢
⎢⎣1101400011−121000118−1212⎤⎥
⎥
⎥⎦
[1101400011-121000118-1212]⎡⎢
⎢
⎢⎣1101400011−121000118−1212⎤⎥
⎥
⎥⎦
ステップ 4.6
Perform the row operation R2=R2-R3R2=R2−R3 to make the entry at 2,32,3 a 00.
ステップ 4.6.1
Perform the row operation R2=R2-R3R2=R2−R3 to make the entry at 2,32,3 a 00.
[11014000-01-01-1-12-181+120-1200118-1212]⎡⎢
⎢
⎢⎣11014000−01−01−1−12−181+120−1200118−1212⎤⎥
⎥
⎥⎦
ステップ 4.6.2
R2R2を簡約します。
[1101400010-5832-1200118-1212]⎡⎢
⎢
⎢⎣1101400010−5832−1200118−1212⎤⎥
⎥
⎥⎦
[1101400010-5832-1200118-1212]⎡⎢
⎢
⎢⎣1101400010−5832−1200118−1212⎤⎥
⎥
⎥⎦
ステップ 4.7
Perform the row operation R1=R1-R2R1=R1−R2 to make the entry at 1,21,2 a 00.
ステップ 4.7.1
Perform the row operation R1=R1-R2R1=R1−R2 to make the entry at 1,21,2 a 00.
[1-01-10-014+580-320+12010-5832-1200118-1212]⎡⎢
⎢
⎢⎣1−01−10−014+580−320+12010−5832−1200118−1212⎤⎥
⎥
⎥⎦
ステップ 4.7.2
R1R1を簡約します。
[10078-3212010-5832-1200118-1212]⎡⎢
⎢
⎢⎣10078−3212010−5832−1200118−1212⎤⎥
⎥
⎥⎦
[10078-3212010-5832-1200118-1212]⎡⎢
⎢
⎢⎣10078−3212010−5832−1200118−1212⎤⎥
⎥
⎥⎦
[10078-3212010-5832-1200118-1212]⎡⎢
⎢
⎢⎣10078−3212010−5832−1200118−1212⎤⎥
⎥
⎥⎦
ステップ 5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[78-3212-5832-1218-1212]⎡⎢
⎢
⎢⎣78−3212−5832−1218−1212⎤⎥
⎥
⎥⎦