線形代数 例

線形従属かを判断する [[2],[-1],[4],[1],[2]] , [[1],[2],[-1],[5],[2]] , [[2],[1],[-3],[6],[1]]
[2-1412]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢21412⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ , [12-152]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢12152⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ , [21-361]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢21361⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 1
行列の列が線形従属がどうかを判別するには、方程式Ax=0Ax=0が自明でない解を持つかどうかを判別します。
ステップ 2
Ax=0Ax=0の拡大行列で書きます。
[2120-12104-1-3015602210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢21201210413015602210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3
縮小行の階段形を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.1
R1R1の各要素に1212を掛けて1,11,1の項目を11にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.1.1
R1R1の各要素に1212を掛けて1,11,1の項目を11にします。
[22122202-12104-1-3015602210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢221222021210413015602210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3.1.2
R1R1を簡約します。
[11210-12104-1-3015602210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢112101210413015602210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
[11210-12104-1-3015602210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢112101210413015602210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3.2
行演算R2=R2+R1R2=R2+R1を行い2,12,1の項目を00にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.2.1
行演算R2=R2+R1R2=R2+R1を行い2,12,1の項目を00にします。
[11210-1+112+121+110+04-1-3015602210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢112101+112+121+110+0413015602210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3.2.2
R2R2を簡約します。
[11210052204-1-3015602210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢1121005220413015602210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
[11210052204-1-3015602210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢1121005220413015602210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3.3
行演算R3=R3-4R1R3=R34R1を行い3,13,1の項目を00にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.3.1
行演算R3=R3-4R1R3=R34R1を行い3,13,1の項目を00にします。
[11210052204-41-1-4(12)-3-410-4015602210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢112100522044114(12)34104015602210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3.3.2
R3R3を簡約します。
[11210052200-3-7015602210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢1121005220037015602210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
[11210052200-3-7015602210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢1121005220037015602210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3.4
行演算R4=R4-R1R4=R4R1を行い4,14,1の項目を00にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.4.1
行演算R4=R4-R1R4=R4R1を行い4,14,1の項目を00にします。
[11210052200-3-701-15-126-10-02210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢112100522003701151261002210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3.4.2
R4R4を簡約します。
[11210052200-3-70092502210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢11210052200370092502210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
[11210052200-3-70092502210]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢11210052200370092502210⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3.5
行演算R5=R5-2R1R5=R52R1を行い5,15,1の項目を00にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.5.1
行演算R5=R5-2R1R5=R52R1を行い5,15,1の項目を00にします。
[11210052200-3-70092502-212-2(12)1-210-20]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢112100522003700925022122(12)121020⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3.5.2
R5R5を簡約します。
[11210052200-3-700925001-10]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢11210052200370092500110⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
[11210052200-3-700925001-10]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢11210052200370092500110⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3.6
R2R2の各要素に2525を掛けて2,22,2の項目を11にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.6.1
R2R2の各要素に2525を掛けて2,22,2の項目を11にします。
[1121025025522522500-3-700925001-10]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢1121025025522522500370092500110⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
ステップ 3.6.2
R2R2を簡約します。
[11210014500-3-700925001-10]⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢11210014500370092500110⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
[11210014500-3-700925001-10]
ステップ 3.7
行演算R3=R3+3R2を行い3,2の項目を0にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.7.1
行演算R3=R3+3R2を行い3,2の項目を0にします。
[11210014500+30-3+31-7+3(45)0+300925001-10]
ステップ 3.7.2
R3を簡約します。
[112100145000-23500925001-10]
[112100145000-23500925001-10]
ステップ 3.8
行演算R4=R4-92R2を行い4,2の項目を0にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.8.1
行演算R4=R4-92R2を行い4,2の項目を0にします。
[112100145000-23500-92092-9215-92450-92001-10]
ステップ 3.8.2
R4を簡約します。
[112100145000-23500075001-10]
[112100145000-23500075001-10]
ステップ 3.9
行演算R5=R5-R2を行い5,2の項目を0にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.9.1
行演算R5=R5-R2を行い5,2の項目を0にします。
[112100145000-2350007500-01-1-1-450-0]
ステップ 3.9.2
R5を簡約します。
[112100145000-23500075000-950]
[112100145000-23500075000-950]
ステップ 3.10
R3の各要素に-523を掛けて3,3の項目を1にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.10.1
R3の各要素に-523を掛けて3,3の項目を1にします。
[1121001450-5230-5230-523(-235)-52300075000-950]
ステップ 3.10.2
R3を簡約します。
[112100145000100075000-950]
[112100145000100075000-950]
ステップ 3.11
行演算R4=R4-75R3を行い4,3の項目を0にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.11.1
行演算R4=R4-75R3を行い4,3の項目を0にします。
[112100145000100-7500-75075-7510-75000-950]
ステップ 3.11.2
R4を簡約します。
[11210014500010000000-950]
[11210014500010000000-950]
ステップ 3.12
行演算R5=R5+95R3を行い5,3の項目を0にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.12.1
行演算R5=R5+95R3を行い5,3の項目を0にします。
[1121001450001000000+9500+950-95+9510+950]
ステップ 3.12.2
R5を簡約します。
[1121001450001000000000]
[1121001450001000000000]
ステップ 3.13
行演算R2=R2-45R3を行い2,3の項目を0にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.13.1
行演算R2=R2-45R3を行い2,3の項目を0にします。
[112100-4501-45045-4510-450001000000000]
ステップ 3.13.2
R2を簡約します。
[112100100001000000000]
[112100100001000000000]
ステップ 3.14
行演算R1=R1-R3を行い1,3の項目を0にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.14.1
行演算R1=R1-R3を行い1,3の項目を0にします。
[1-012-01-10-00100001000000000]
ステップ 3.14.2
R1を簡約します。
[112000100001000000000]
[112000100001000000000]
ステップ 3.15
行演算R1=R1-12R2を行い1,2の項目を0にします。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.15.1
行演算R1=R1-12R2を行い1,2の項目を0にします。
[1-12012-1210-1200-1200100001000000000]
ステップ 3.15.2
R1を簡約します。
[10000100001000000000]
[10000100001000000000]
[10000100001000000000]
ステップ 4
すべて0の行を削除します。
[100001000010]
ステップ 5
行列を連立一次方程式で書きます。
x=0
y=0
z=0
ステップ 6
Ax=0の唯一の解は自明解であるため、ベクトルは線形独立です。
線形独立
 [x2  12  π  xdx ]