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線形代数 例
[123257379]⎡⎢⎣123257379⎤⎥⎦
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.
|5779|∣∣∣5779∣∣∣
ステップ 1.1.4
Multiply element a11a11 by its cofactor.
1|5779|1∣∣∣5779∣∣∣
ステップ 1.1.5
The minor for a12a12 is the determinant with row 11 and column 22 deleted.
|2739|∣∣∣2739∣∣∣
ステップ 1.1.6
Multiply element a12a12 by its cofactor.
-2|2739|−2∣∣∣2739∣∣∣
ステップ 1.1.7
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|2537|∣∣∣2537∣∣∣
ステップ 1.1.8
Multiply element a13a13 by its cofactor.
3|2537|3∣∣∣2537∣∣∣
ステップ 1.1.9
Add the terms together.
1|5779|-2|2739|+3|2537|1∣∣∣5779∣∣∣−2∣∣∣2739∣∣∣+3∣∣∣2537∣∣∣
1|5779|-2|2739|+3|2537|1∣∣∣5779∣∣∣−2∣∣∣2739∣∣∣+3∣∣∣2537∣∣∣
ステップ 1.2
|5779|∣∣∣5779∣∣∣の値を求めます。
ステップ 1.2.1
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。
1(5⋅9-7⋅7)-2|2739|+3|2537|1(5⋅9−7⋅7)−2∣∣∣2739∣∣∣+3∣∣∣2537∣∣∣
ステップ 1.2.2
行列式を簡約します。
ステップ 1.2.2.1
各項を簡約します。
ステップ 1.2.2.1.1
55に99をかけます。
1(45-7⋅7)-2|2739|+3|2537|1(45−7⋅7)−2∣∣∣2739∣∣∣+3∣∣∣2537∣∣∣
ステップ 1.2.2.1.2
-7−7に77をかけます。
1(45-49)-2|2739|+3|2537|1(45−49)−2∣∣∣2739∣∣∣+3∣∣∣2537∣∣∣
1(45-49)-2|2739|+3|2537|1(45−49)−2∣∣∣2739∣∣∣+3∣∣∣2537∣∣∣
ステップ 1.2.2.2
4545から4949を引きます。
1⋅-4-2|2739|+3|2537|1⋅−4−2∣∣∣2739∣∣∣+3∣∣∣2537∣∣∣
1⋅-4-2|2739|+3|2537|1⋅−4−2∣∣∣2739∣∣∣+3∣∣∣2537∣∣∣
1⋅-4-2|2739|+3|2537|1⋅−4−2∣∣∣2739∣∣∣+3∣∣∣2537∣∣∣
ステップ 1.3
|2739|∣∣∣2739∣∣∣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。
1⋅-4-2(2⋅9-3⋅7)+3|2537|1⋅−4−2(2⋅9−3⋅7)+3∣∣∣2537∣∣∣
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
22に99をかけます。
1⋅-4-2(18-3⋅7)+3|2537|1⋅−4−2(18−3⋅7)+3∣∣∣2537∣∣∣
ステップ 1.3.2.1.2
-3−3に77をかけます。
1⋅-4-2(18-21)+3|2537|1⋅−4−2(18−21)+3∣∣∣2537∣∣∣
1⋅-4-2(18-21)+3|2537|1⋅−4−2(18−21)+3∣∣∣2537∣∣∣
ステップ 1.3.2.2
1818から2121を引きます。
1⋅-4-2⋅-3+3|2537|1⋅−4−2⋅−3+3∣∣∣2537∣∣∣
1⋅-4-2⋅-3+3|2537|1⋅−4−2⋅−3+3∣∣∣2537∣∣∣
1⋅-4-2⋅-3+3|2537|1⋅−4−2⋅−3+3∣∣∣2537∣∣∣
ステップ 1.4
|2537|∣∣∣2537∣∣∣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。
1⋅-4-2⋅-3+3(2⋅7-3⋅5)1⋅−4−2⋅−3+3(2⋅7−3⋅5)
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77をかけます。
1⋅-4-2⋅-3+3(14-3⋅5)1⋅−4−2⋅−3+3(14−3⋅5)
ステップ 1.4.2.1.2
-3−3に55をかけます。
1⋅-4-2⋅-3+3(14-15)1⋅−4−2⋅−3+3(14−15)
1⋅-4-2⋅-3+3(14-15)1⋅−4−2⋅−3+3(14−15)
ステップ 1.4.2.2
1414から1515を引きます。
1⋅-4-2⋅-3+3⋅-11⋅−4−2⋅−3+3⋅−1
1⋅-4-2⋅-3+3⋅-11⋅−4−2⋅−3+3⋅−1
1⋅-4-2⋅-3+3⋅-11⋅−4−2⋅−3+3⋅−1
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
-4−4に11をかけます。
-4-2⋅-3+3⋅-1−4−2⋅−3+3⋅−1
ステップ 1.5.1.2
-2−2に-3−3をかけます。
-4+6+3⋅-1−4+6+3⋅−1
ステップ 1.5.1.3
33に-1−1をかけます。
-4+6-3−4+6−3
-4+6-3−4+6−3
ステップ 1.5.2
-4−4と66をたし算します。
2-32−3
ステップ 1.5.3
22から33を引きます。
-1−1
-1−1
-1−1
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.
[123100257010379001]⎡⎢⎣123100257010379001⎤⎥⎦
ステップ 4
ステップ 4.1
Perform the row operation R2=R2-2R1R2=R2−2R1 to make the entry at 2,12,1 a 00.
ステップ 4.1.1
Perform the row operation R2=R2-2R1R2=R2−2R1 to make the entry at 2,12,1 a 00.
[1231002-2⋅15-2⋅27-2⋅30-2⋅11-2⋅00-2⋅0379001]⎡⎢⎣1231002−2⋅15−2⋅27−2⋅30−2⋅11−2⋅00−2⋅0379001⎤⎥⎦
ステップ 4.1.2
R2R2を簡約します。
[123100011-210379001]⎡⎢⎣123100011−210379001⎤⎥⎦
[123100011-210379001]⎡⎢⎣123100011−210379001⎤⎥⎦
ステップ 4.2
Perform the row operation R3=R3-3R1R3=R3−3R1 to make the entry at 3,13,1 a 00.
ステップ 4.2.1
Perform the row operation R3=R3-3R1R3=R3−3R1 to make the entry at 3,13,1 a 00.
[123100011-2103-3⋅17-3⋅29-3⋅30-3⋅10-3⋅01-3⋅0]⎡⎢⎣123100011−2103−3⋅17−3⋅29−3⋅30−3⋅10−3⋅01−3⋅0⎤⎥⎦
ステップ 4.2.2
R3R3を簡約します。
[123100011-210010-301]⎡⎢⎣123100011−210010−301⎤⎥⎦
[123100011-210010-301]⎡⎢⎣123100011−210010−301⎤⎥⎦
ステップ 4.3
Perform the row operation R3=R3-R2R3=R3−R2 to make the entry at 3,23,2 a 00.
ステップ 4.3.1
Perform the row operation R3=R3-R2R3=R3−R2 to make the entry at 3,23,2 a 00.
[123100011-2100-01-10-1-3+20-11-0]⎡⎢⎣123100011−2100−01−10−1−3+20−11−0⎤⎥⎦
ステップ 4.3.2
R3R3を簡約します。
[123100011-21000-1-1-11]⎡⎢⎣123100011−21000−1−1−11⎤⎥⎦
[123100011-21000-1-1-11]⎡⎢⎣123100011−21000−1−1−11⎤⎥⎦
ステップ 4.4
Multiply each element of R3R3 by -1−1 to make the entry at 3,33,3 a 11.
ステップ 4.4.1
Multiply each element of R3R3 by -1−1 to make the entry at 3,33,3 a 11.
[123100011-210-0-0--1--1--1-1⋅1]⎡⎢⎣123100011−210−0−0−−1−−1−−1−1⋅1⎤⎥⎦
ステップ 4.4.2
R3R3を簡約します。
[123100011-21000111-1]⎡⎢⎣123100011−21000111−1⎤⎥⎦
[123100011-21000111-1]⎡⎢⎣123100011−21000111−1⎤⎥⎦
ステップ 4.5
Perform the row operation R2=R2-R3R2=R2−R3 to make the entry at 2,32,3 a 00.
ステップ 4.5.1
Perform the row operation R2=R2-R3R2=R2−R3 to make the entry at 2,32,3 a 00.
[1231000-01-01-1-2-11-10+100111-1]⎡⎢⎣1231000−01−01−1−2−11−10+100111−1⎤⎥⎦
ステップ 4.5.2
R2R2を簡約します。
[123100010-30100111-1]⎡⎢⎣123100010−30100111−1⎤⎥⎦
[123100010-30100111-1]⎡⎢⎣123100010−30100111−1⎤⎥⎦
ステップ 4.6
Perform the row operation R1=R1-3R3R1=R1−3R3 to make the entry at 1,31,3 a 00.
ステップ 4.6.1
Perform the row operation R1=R1-3R3R1=R1−3R3 to make the entry at 1,31,3 a 00.
[1-3⋅02-3⋅03-3⋅11-3⋅10-3⋅10-3⋅-1010-30100111-1]⎡⎢⎣1−3⋅02−3⋅03−3⋅11−3⋅10−3⋅10−3⋅−1010−30100111−1⎤⎥⎦
ステップ 4.6.2
R1R1を簡約します。
[120-2-33010-30100111-1]⎡⎢⎣120−2−33010−30100111−1⎤⎥⎦
[120-2-33010-30100111-1]⎡⎢⎣120−2−33010−30100111−1⎤⎥⎦
ステップ 4.7
Perform the row operation R1=R1-2R2R1=R1−2R2 to make the entry at 1,21,2 a 00.
ステップ 4.7.1
Perform the row operation R1=R1-2R2R1=R1−2R2 to make the entry at 1,21,2 a 00.
[1-2⋅02-2⋅10-2⋅0-2-2⋅-3-3-2⋅03-2⋅1010-30100111-1]⎡⎢⎣1−2⋅02−2⋅10−2⋅0−2−2⋅−3−3−2⋅03−2⋅1010−30100111−1⎤⎥⎦
ステップ 4.7.2
R1R1を簡約します。
[1004-31010-30100111-1]⎡⎢⎣1004−31010−30100111−1⎤⎥⎦
[1004-31010-30100111-1]⎡⎢⎣1004−31010−30100111−1⎤⎥⎦
[1004-31010-30100111-1]
ステップ 5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[4-31-30111-1]