微分積分学準備例

[\begin{matrix} 1 & 0 0 & 1 \end{matrix}] + [\begin{matrix} - 1 & - 1 2 & - 2 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 1 & - 1 \\ 2 & - 2 \end{array}]$

ステップ 1

対応する要素を足します。

[\begin{matrix} 1 - 1 & 0 - 1 0 + 2 & 1 - 2 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} 1 - 1 & 0 - 1 \\ 0 + 2 & 1 - 2 \end{array}]$

ステップ 2

各要素を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1

1

$1$ から

1

$1$ を引きます。

[\begin{matrix} 0 & 0 - 1 0 + 2 & 1 - 2 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} 0 & 0 - 1 \\ 0 + 2 & 1 - 2 \end{array}]$

ステップ 2.2

0

$0$ から

1

$1$ を引きます。

[\begin{matrix} 0 & - 1 0 + 2 & 1 - 2 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} 0 & - 1 \\ 0 + 2 & 1 - 2 \end{array}]$

ステップ 2.3

0

$0$ と

2

$2$ をたし算します。

[\begin{matrix} 0 & - 1 2 & 1 - 2 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} 0 & - 1 \\ 2 & 1 - 2 \end{array}]$

ステップ 2.4

1

$1$ から

2

$2$ を引きます。

[\begin{matrix} 0 & - 1 2 & - 1 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} 0 & - 1 \\ 2 & - 1 \end{array}]$

[\begin{matrix} 0 & - 1 2 & - 1 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} 0 & - 1 \\ 2 & - 1 \end{array}]$

ステップ 3

2 \times 2

$2 \times 2$ 行列の逆行列は公式

\frac{1}{a d - b c} [\begin{matrix} d & - b - c & a \end{matrix}]

$\frac{1}{a d - b c} [\begin{array}{c} d & - b \\ - c & a \end{array}]$ を利用して求めることができます。ここで、

a d - b c

$a d - b c$ は行列式です。

ステップ 4

行列式を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.1

2 \times 2

$2 \times 2$ 行列の行列式は公式

∣ ∣ ∣ \begin{matrix} a & b c & d \end{matrix} ∣ ∣ ∣ = a d - c b

$| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ を利用して求めることができます。

0 \cdot - 1 - 2 \cdot - 1

$0 \cdot - 1 - 2 \cdot - 1$

ステップ 4.2

行列式を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.2.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.2.1.1

0

$0$ に

- 1

$- 1$ をかけます。

0 - 2 \cdot - 1

$0 - 2 \cdot - 1$

ステップ 4.2.1.2

- 2

$- 2$ に

- 1

$- 1$ をかけます。

0 + 2

$0 + 2$

0 + 2

$0 + 2$

ステップ 4.2.2

0

$0$ と

2

$2$ をたし算します。

2

$2$

2

$2$

2

$2$

ステップ 5

行列式がゼロではないので、逆行列が存在します。

ステップ 6

既知の値を逆数の公式に代入します。

\frac{1}{2} [\begin{matrix} - 1 & 1 - 2 & 0 \end{matrix}]

$\frac{1}{2} [\begin{array}{c} - 1 & 1 \\ - 2 & 0 \end{array}]$

ステップ 7

\frac{1}{2}

$\frac{1}{2}$ に行列の各要素を掛けます。

[\begin{matrix} \frac{1}{2} \cdot - 1 & \frac{1}{2} \cdot 1 \frac{1}{2} \cdot - 2 & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} \frac{1}{2} \cdot - 1 & \frac{1}{2} \cdot 1 \\ \frac{1}{2} \cdot - 2 & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{array}]$

ステップ 8

行列の各要素を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 8.1

\frac{1}{2}

$\frac{1}{2}$ と

- 1

$- 1$ をまとめます。

[\begin{matrix} \frac{- 1}{2} & \frac{1}{2} \cdot 1 \frac{1}{2} \cdot - 2 & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} \frac{- 1}{2} & \frac{1}{2} \cdot 1 \\ \frac{1}{2} \cdot - 2 & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{array}]$

ステップ 8.2

分数の前に負数を移動させます。

[\begin{matrix} - \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \cdot 1 \frac{1}{2} \cdot - 2 & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} - \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \cdot 1 \\ \frac{1}{2} \cdot - 2 & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{array}]$

ステップ 8.3

\frac{1}{2}

$\frac{1}{2}$ に

1

$1$ をかけます。

[\begin{matrix} - \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \frac{1}{2} \cdot - 2 & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} - \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \\ \frac{1}{2} \cdot - 2 & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{array}]$

ステップ 8.4

2

$2$ の共通因数を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 8.4.1

2

$2$ を

- 2

$- 2$ で因数分解します。

[\begin{matrix} - \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \frac{1}{2} \cdot (2 (- 1)) & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} - \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \\ \frac{1}{2} \cdot (2 (- 1)) & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{array}]$

ステップ 8.4.2

共通因数を約分します。

$[\begin{array}{c} - \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \\ \frac{1}{2} \cdot (2 \cdot - 1) & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{array}]$

ステップ 8.4.3

式を書き換えます。

$[\begin{array}{c} - \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \\ - 1 & \frac{1}{2} \cdot 0 \end{array}]$

ステップ 8.5

$\frac{1}{2}$ に

$0$ をかけます。

$[\begin{array}{c} - \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \\ - 1 & 0 \end{array}]$

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