예제
[-36-11-71-223-12-458-4]⎡⎢⎣−36−11−71−223−12−458−4⎤⎥⎦
단계 1
Ax=0Ax=0에 대한 확대 행렬로 작성합니다.
[-36-11-701-223-102-458-40]⎡⎢
⎢⎣−36−11−701−223−102−458−40⎤⎥
⎥⎦
단계 2
단계 2.1
R1R1의 각 성분에 -13−13을 곱해서 1,11,1의 항목을 11으로 만듭니다.
단계 2.1.1
R1R1의 각 성분에 -13−13을 곱해서 1,11,1의 항목을 11으로 만듭니다.
[-13⋅-3-13⋅6-13⋅-1-13⋅1-13⋅-7-13⋅01-223-102-458-40]⎡⎢
⎢⎣−13⋅−3−13⋅6−13⋅−1−13⋅1−13⋅−7−13⋅01−223−102−458−40⎤⎥
⎥⎦
단계 2.1.2
R1R1을 간단히 합니다.
[1-213-137301-223-102-458-40]⎡⎢
⎢⎣1−213−137301−223−102−458−40⎤⎥
⎥⎦
[1-213-137301-223-102-458-40]⎡⎢
⎢⎣1−213−137301−223−102−458−40⎤⎥
⎥⎦
단계 2.2
행연산 R2=R2-R1R2=R2−R1을 수행하여 2,12,1의 항목을 00로 만듭니다.
단계 2.2.1
행연산 R2=R2-R1R2=R2−R1을 수행하여 2,12,1의 항목을 00로 만듭니다.
[1-213-137301-1-2+22-133+13-1-730-02-458-40]⎡⎢
⎢
⎢⎣1−213−137301−1−2+22−133+13−1−730−02−458−40⎤⎥
⎥
⎥⎦
단계 2.2.2
R2R2을 간단히 합니다.
[1-213-137300053103-10302-458-40]⎡⎢
⎢
⎢⎣1−213−137300053103−10302−458−40⎤⎥
⎥
⎥⎦
[1-213-137300053103-10302-458-40]⎡⎢
⎢
⎢⎣1−213−137300053103−10302−458−40⎤⎥
⎥
⎥⎦
단계 2.3
행연산 R3=R3-2R1을 수행하여 3,1의 항목을 0로 만듭니다.
단계 2.3.1
행연산 R3=R3-2R1을 수행하여 3,1의 항목을 0로 만듭니다.
[1-213-137300053103-10302-2⋅1-4-2⋅-25-2(13)8-2(-13)-4-2(73)0-2⋅0]
단계 2.3.2
R3을 간단히 합니다.
[1-213-137300053103-103000133263-2630]
[1-213-137300053103-103000133263-2630]
단계 2.4
R2의 각 성분에 35을 곱해서 2,3의 항목을 1으로 만듭니다.
단계 2.4.1
R2의 각 성분에 35을 곱해서 2,3의 항목을 1으로 만듭니다.
[1-213-1373035⋅035⋅035⋅5335⋅10335(-103)35⋅000133263-2630]
단계 2.4.2
R2을 간단히 합니다.
[1-213-137300012-2000133263-2630]
[1-213-137300012-2000133263-2630]
단계 2.5
행연산 R3=R3-133R2을 수행하여 3,3의 항목을 0로 만듭니다.
단계 2.5.1
행연산 R3=R3-133R2을 수행하여 3,3의 항목을 0로 만듭니다.
[1-213-137300012-200-133⋅00-133⋅0133-133⋅1263-133⋅2-263-133⋅-20-133⋅0]
단계 2.5.2
R3을 간단히 합니다.
[1-213-137300012-20000000]
[1-213-137300012-20000000]
단계 2.6
행연산 R1=R1-13R2을 수행하여 1,3의 항목을 0로 만듭니다.
단계 2.6.1
행연산 R1=R1-13R2을 수행하여 1,3의 항목을 0로 만듭니다.
[1-13⋅0-2-13⋅013-13⋅1-13-13⋅273-13⋅-20-13⋅00012-20000000]
단계 2.6.2
R1을 간단히 합니다.
[1-20-1300012-20000000]
[1-20-1300012-20000000]
[1-20-1300012-20000000]
단계 3
결과 행렬을 사용하여 연립방정식의 최종 해를 구합니다.
x1-2x2-x4+3x5=0
x3+2x4-2x5=0
0=0
단계 4
각 행의 자유 변수로 표현한 해를 구하여 해 벡터를 작성합니다.
[x1x2x3x4x5]=[2x2+x4-3x5x2-2x4+2x5x4x5]
단계 5
해를 벡터의 선형 결합으로 작성합니다.
[x1x2x3x4x5]=x2[21000]+x4[10-210]+x5[-30201]
단계 6
해 집합으로 작성합니다.
{x2[21000]+x4[10-210]+x5[-30201]|x2,x4,x5∈R}
단계 7
해는 연립방정식의 자유변수로부터 생성된 벡터의 집합입니다.
{[21000],[10-210],[-30201]}
단계 8
단계 8.1
벡터를 나열합니다.
[21000],[10-210],[-30201]
단계 8.2
벡터를 행렬로 작성합니다.
[21-31000-22010001]
단계 8.3
행렬의 열이 선형으로 종속되었는지 확인하려면 방정식 Ax=0에 자명하지 않은 해가 있는지 확인합니다.
단계 8.4
Ax=0에 대한 확대 행렬로 작성합니다.
[21-3010000-22001000010]
단계 8.5
기약 행 사다리꼴을 구합니다.
단계 8.5.1
R1의 각 성분에 12을 곱해서 1,1의 항목을 1으로 만듭니다.
단계 8.5.1.1
R1의 각 성분에 12을 곱해서 1,1의 항목을 1으로 만듭니다.
[2212-320210000-22001000010]
단계 8.5.1.2
R1을 간단히 합니다.
[112-32010000-22001000010]
[112-32010000-22001000010]
단계 8.5.2
행연산 R2=R2-R1을 수행하여 2,1의 항목을 0로 만듭니다.
단계 8.5.2.1
행연산 R2=R2-R1을 수행하여 2,1의 항목을 0로 만듭니다.
[112-3201-10-120+320-00-22001000010]
단계 8.5.2.2
R2을 간단히 합니다.
[112-3200-123200-22001000010]
[112-3200-123200-22001000010]
단계 8.5.3
R2의 각 성분에 -2을 곱해서 2,2의 항목을 1으로 만듭니다.
단계 8.5.3.1
R2의 각 성분에 -2을 곱해서 2,2의 항목을 1으로 만듭니다.
[112-320-2⋅0-2(-12)-2(32)-2⋅00-22001000010]
단계 8.5.3.2
R2을 간단히 합니다.
[112-32001-300-22001000010]
[112-32001-300-22001000010]
단계 8.5.4
행연산 R3=R3+2R2을 수행하여 3,2의 항목을 0로 만듭니다.
단계 8.5.4.1
행연산 R3=R3+2R2을 수행하여 3,2의 항목을 0로 만듭니다.
[112-32001-300+2⋅0-2+2⋅12+2⋅-30+2⋅001000010]
단계 8.5.4.2
R3을 간단히 합니다.
[112-32001-3000-4001000010]
[112-32001-3000-4001000010]
단계 8.5.5
행연산 R4=R4-R2을 수행하여 4,2의 항목을 0로 만듭니다.
단계 8.5.5.1
행연산 R4=R4-R2을 수행하여 4,2의 항목을 0로 만듭니다.
[112-32001-3000-400-01-10+30-00010]
단계 8.5.5.2
R4을 간단히 합니다.
[112-32001-3000-4000300010]
[112-32001-3000-4000300010]
단계 8.5.6
R3의 각 성분에 -14을 곱해서 3,3의 항목을 1으로 만듭니다.
단계 8.5.6.1
R3의 각 성분에 -14을 곱해서 3,3의 항목을 1으로 만듭니다.
[112-32001-30-14⋅0-14⋅0-14⋅-4-14⋅000300010]
단계 8.5.6.2
R3을 간단히 합니다.
[112-32001-30001000300010]
[112-32001-30001000300010]
단계 8.5.7
행연산 R4=R4-3R3을 수행하여 4,3의 항목을 0로 만듭니다.
단계 8.5.7.1
행연산 R4=R4-3R3을 수행하여 4,3의 항목을 0로 만듭니다.
[112-32001-3000100-3⋅00-3⋅03-3⋅10-3⋅00010]
단계 8.5.7.2
R4을 간단히 합니다.
[112-32001-30001000000010]
[112-32001-30001000000010]
단계 8.5.8
행연산 R5=R5-R3을 수행하여 5,3의 항목을 0로 만듭니다.
단계 8.5.8.1
행연산 R5=R5-R3을 수행하여 5,3의 항목을 0로 만듭니다.
[112-32001-30001000000-00-01-10-0]
단계 8.5.8.2
R5을 간단히 합니다.
[112-32001-30001000000000]
[112-32001-30001000000000]
단계 8.5.9
행연산 R2=R2+3R3을 수행하여 2,3의 항목을 0로 만듭니다.
단계 8.5.9.1
행연산 R2=R2+3R3을 수행하여 2,3의 항목을 0로 만듭니다.
[112-3200+3⋅01+3⋅0-3+3⋅10+3⋅0001000000000]
단계 8.5.9.2
R2을 간단히 합니다.
[112-3200100001000000000]
[112-3200100001000000000]
단계 8.5.10
행연산 R1=R1+32R3을 수행하여 1,3의 항목을 0로 만듭니다.
단계 8.5.10.1
행연산 R1=R1+32R3을 수행하여 1,3의 항목을 0로 만듭니다.
[1+32⋅012+32⋅0-32+32⋅10+32⋅00100001000000000]
단계 8.5.10.2
R1을 간단히 합니다.
[112000100001000000000]
[112000100001000000000]
단계 8.5.11
행연산 R1=R1-12R2을 수행하여 1,2의 항목을 0로 만듭니다.
단계 8.5.11.1
행연산 R1=R1-12R2을 수행하여 1,2의 항목을 0로 만듭니다.
[1-12⋅012-12⋅10-12⋅00-12⋅00100001000000000]
단계 8.5.11.2
R1을 간단히 합니다.
[10000100001000000000]
[10000100001000000000]
[10000100001000000000]
단계 8.6
모두 0인 행을 소거합니다.
[100001000010]
단계 8.7
행렬을 선형 연립방정식으로 작성합니다.
x=0
y=0
z=0
단계 8.8
Ax=0에 대한 유일한 해가 자명해이므로 벡터는 선형 독립입니다.
선형 독립
선형 독립
단계 9
벡터가 선형으로 독립적이므로 이들은 행렬의 영공간에 대한 기저를 형성합니다.
Nul(A)의 기저: {[21000],[10-210],[-30201]}
Nul(A)의 차원: 3