선형 대수 예제

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 \\ 2 & 2 & 0 \\ 0 & 3 & 2 \end{array}]$

단계 1

Find the determinant.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.1

Choose the row or column with the most $0$ elements. If there are no $0$ elements choose any row or column. Multiply every element in column $1$ by its cofactor and add.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.1.1

Consider the corresponding sign chart.

$| \begin{array}{c} + & - & + \\ - & + & - \\ + & - & + \end{array} |$

단계 1.1.2

The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a $-$ position on the sign chart.

단계 1.1.3

The minor for $a_{11}$ is the determinant with row $1$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 2 & 0 \\ 3 & 2 \end{array} |$

단계 1.1.4

Multiply element $a_{11}$ by its cofactor.

$1 | \begin{array}{c} 2 & 0 \\ 3 & 2 \end{array} |$

단계 1.1.5

The minor for $a_{21}$ is the determinant with row $2$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 3 & 2 \end{array} |$

단계 1.1.6

Multiply element $a_{21}$ by its cofactor.

$- 2 | \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 3 & 2 \end{array} |$

단계 1.1.7

The minor for $a_{31}$ is the determinant with row $3$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 2 & 0 \end{array} |$

단계 1.1.8

Multiply element $a_{31}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 2 & 0 \end{array} |$

단계 1.1.9

Add the terms together.

$1 | \begin{array}{c} 2 & 0 \\ 3 & 2 \end{array} | - 2 | \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 3 & 2 \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 2 & 0 \end{array} |$

단계 1.2

$0$ 에 $| \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 2 & 0 \end{array} |$ 을 곱합니다.

$1 | \begin{array}{c} 2 & 0 \\ 3 & 2 \end{array} | - 2 | \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 3 & 2 \end{array} | + 0$

단계 1.3

$| \begin{array}{c} 2 & 0 \\ 3 & 2 \end{array} |$ 의 값을 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.3.1

$2 \times 2$ 행렬의 행렬식은 $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ 공식을 이용해 계산합니다.

$1 (2 \cdot 2 - 3 \cdot 0) - 2 | \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 3 & 2 \end{array} | + 0$

단계 1.3.2

행렬식을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.3.2.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.3.2.1.1

$2$ 에 $2$ 을 곱합니다.

$1 (4 - 3 \cdot 0) - 2 | \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 3 & 2 \end{array} | + 0$

단계 1.3.2.1.2

$- 3$ 에 $0$ 을 곱합니다.

$1 (4 + 0) - 2 | \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 3 & 2 \end{array} | + 0$

단계 1.3.2.2

$4$ 를 $0$ 에 더합니다.

$1 \cdot 4 - 2 | \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 3 & 2 \end{array} | + 0$

단계 1.4

$| \begin{array}{c} 2 & 2 \\ 3 & 2 \end{array} |$ 의 값을 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.4.1

$2 \times 2$ 행렬의 행렬식은 $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ 공식을 이용해 계산합니다.

$1 \cdot 4 - 2 (2 \cdot 2 - 3 \cdot 2) + 0$

단계 1.4.2

행렬식을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.4.2.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.4.2.1.1

$2$ 에 $2$ 을 곱합니다.

$1 \cdot 4 - 2 (4 - 3 \cdot 2) + 0$

단계 1.4.2.1.2

$- 3$ 에 $2$ 을 곱합니다.

$1 \cdot 4 - 2 (4 - 6) + 0$

단계 1.4.2.2

$4$ 에서 $6$ 을 뺍니다.

$1 \cdot 4 - 2 \cdot - 2 + 0$

단계 1.5

행렬식을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.5.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.5.1.1

$4$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$4 - 2 \cdot - 2 + 0$

단계 1.5.1.2

$- 2$ 에 $- 2$ 을 곱합니다.

$4 + 4 + 0$

단계 1.5.2

$4$ 를 $4$ 에 더합니다.

$8 + 0$

단계 1.5.3

$8$ 를 $0$ 에 더합니다.

$8$

단계 2

Since the determinant is non-zero, the inverse exists.

단계 3

Set up a $3 \times 6$ matrix where the left half is the original matrix and the right half is its identity matrix.

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 2 & 2 & 0 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 3 & 2 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$

단계 4

기약 행 사다리꼴을 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.1.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 2 - 2 \cdot 1 & 2 - 2 \cdot 2 & 0 - 2 \cdot 2 & 0 - 2 \cdot 1 & 1 - 2 \cdot 0 & 0 - 2 \cdot 0 \\ 0 & 3 & 2 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$

단계 4.1.2

$R_{2}$ 을 간단히 합니다.

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & - 2 & - 4 & - 2 & 1 & 0 \\ 0 & 3 & 2 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$

단계 4.2

Multiply each element of $R_{2}$ by $- \frac{1}{2}$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.2.1

Multiply each element of $R_{2}$ by $- \frac{1}{2}$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ - \frac{1}{2} \cdot 0 & - \frac{1}{2} \cdot - 2 & - \frac{1}{2} \cdot - 4 & - \frac{1}{2} \cdot - 2 & - \frac{1}{2} \cdot 1 & - \frac{1}{2} \cdot 0 \\ 0 & 3 & 2 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$

단계 4.2.2

$R_{2}$ 을 간단히 합니다.

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 2 & 1 & - \frac{1}{2} & 0 \\ 0 & 3 & 2 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$

단계 4.3

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 3 R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.3.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 3 R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 2 & 1 & - \frac{1}{2} & 0 \\ 0 - 3 \cdot 0 & 3 - 3 \cdot 1 & 2 - 3 \cdot 2 & 0 - 3 \cdot 1 & 0 - 3 (- \frac{1}{2}) & 1 - 3 \cdot 0 \end{array}]$

단계 4.3.2

$R_{3}$ 을 간단히 합니다.

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 2 & 1 & - \frac{1}{2} & 0 \\ 0 & 0 & - 4 & - 3 & \frac{3}{2} & 1 \end{array}]$

단계 4.4

Multiply each element of $R_{3}$ by $- \frac{1}{4}$ to make the entry at $3, 3$ a $1$ .

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.4.1

Multiply each element of $R_{3}$ by $- \frac{1}{4}$ to make the entry at $3, 3$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 2 & 1 & - \frac{1}{2} & 0 \\ - \frac{1}{4} \cdot 0 & - \frac{1}{4} \cdot 0 & - \frac{1}{4} \cdot - 4 & - \frac{1}{4} \cdot - 3 & - \frac{1}{4} \cdot \frac{3}{2} & - \frac{1}{4} \cdot 1 \end{array}]$

단계 4.4.2

$R_{3}$ 을 간단히 합니다.

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 2 & 1 & - \frac{1}{2} & 0 \\ 0 & 0 & 1 & \frac{3}{4} & - \frac{3}{8} & - \frac{1}{4} \end{array}]$

단계 4.5

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{3}$ to make the entry at $2, 3$ a $0$ .

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.5.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{3}$ to make the entry at $2, 3$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 0 - 2 \cdot 0 & 1 - 2 \cdot 0 & 2 - 2 \cdot 1 & 1 - 2 (\frac{3}{4}) & - \frac{1}{2} - 2 (- \frac{3}{8}) & 0 - 2 (- \frac{1}{4}) \\ 0 & 0 & 1 & \frac{3}{4} & - \frac{3}{8} & - \frac{1}{4} \end{array}]$

단계 4.5.2

$R_{2}$ 을 간단히 합니다.

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & - \frac{1}{2} & \frac{1}{4} & \frac{1}{2} \\ 0 & 0 & 1 & \frac{3}{4} & - \frac{3}{8} & - \frac{1}{4} \end{array}]$

단계 4.6

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} - 2 R_{3}$ to make the entry at $1, 3$ a $0$ .

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.6.1

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} - 2 R_{3}$ to make the entry at $1, 3$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 - 2 \cdot 0 & 2 - 2 \cdot 0 & 2 - 2 \cdot 1 & 1 - 2 (\frac{3}{4}) & 0 - 2 (- \frac{3}{8}) & 0 - 2 (- \frac{1}{4}) \\ 0 & 1 & 0 & - \frac{1}{2} & \frac{1}{4} & \frac{1}{2} \\ 0 & 0 & 1 & \frac{3}{4} & - \frac{3}{8} & - \frac{1}{4} \end{array}]$

단계 4.6.2

$R_{1}$ 을 간단히 합니다.

$[\begin{array}{c} 1 & 2 & 0 & - \frac{1}{2} & \frac{3}{4} & \frac{1}{2} \\ 0 & 1 & 0 & - \frac{1}{2} & \frac{1}{4} & \frac{1}{2} \\ 0 & 0 & 1 & \frac{3}{4} & - \frac{3}{8} & - \frac{1}{4} \end{array}]$

단계 4.7

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} - 2 R_{2}$ to make the entry at $1, 2$ a $0$ .

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.7.1

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} - 2 R_{2}$ to make the entry at $1, 2$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 - 2 \cdot 0 & 2 - 2 \cdot 1 & 0 - 2 \cdot 0 & - \frac{1}{2} - 2 (- \frac{1}{2}) & \frac{3}{4} - 2 (\frac{1}{4}) & \frac{1}{2} - 2 (\frac{1}{2}) \\ 0 & 1 & 0 & - \frac{1}{2} & \frac{1}{4} & \frac{1}{2} \\ 0 & 0 & 1 & \frac{3}{4} & - \frac{3}{8} & - \frac{1}{4} \end{array}]$

단계 4.7.2

$R_{1}$ 을 간단히 합니다.

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 & \frac{1}{2} & \frac{1}{4} & - \frac{1}{2} \\ 0 & 1 & 0 & - \frac{1}{2} & \frac{1}{4} & \frac{1}{2} \\ 0 & 0 & 1 & \frac{3}{4} & - \frac{3}{8} & - \frac{1}{4} \end{array}]$

단계 5

The right half of the reduced row echelon form is the inverse.

$[\begin{array}{c} \frac{1}{2} & \frac{1}{4} & - \frac{1}{2} \\ - \frac{1}{2} & \frac{1}{4} & \frac{1}{2} \\ \frac{3}{4} & - \frac{3}{8} & - \frac{1}{4} \end{array}]$

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