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선형 대수 예제
14x-21y-7z=10 , -4x+2y-2z=4 , 56x-21y+7z=5
단계 1
연립방정식으로부터 AX=B를 구합니다.
[14-21-7-42-256-217]⋅[xyz]=[1045]
단계 2
단계 2.1
Find the determinant.
단계 2.1.1
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 row 1 by its cofactor and add.
단계 2.1.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|
단계 2.1.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
단계 2.1.1.3
The minor for a11 is the determinant with row 1 and column 1 deleted.
|2-2-217|
단계 2.1.1.4
Multiply element a11 by its cofactor.
14|2-2-217|
단계 2.1.1.5
The minor for a12 is the determinant with row 1 and column 2 deleted.
|-4-2567|
단계 2.1.1.6
Multiply element a12 by its cofactor.
21|-4-2567|
단계 2.1.1.7
The minor for a13 is the determinant with row 1 and column 3 deleted.
|-4256-21|
단계 2.1.1.8
Multiply element a13 by its cofactor.
-7|-4256-21|
단계 2.1.1.9
Add the terms together.
14|2-2-217|+21|-4-2567|-7|-4256-21|
14|2-2-217|+21|-4-2567|-7|-4256-21|
단계 2.1.2
|2-2-217|의 값을 구합니다.
단계 2.1.2.1
2×2 행렬의 행렬식은 |abcd|=ad-cb 공식을 이용해 계산합니다.
14(2⋅7-(-21⋅-2))+21|-4-2567|-7|-4256-21|
단계 2.1.2.2
행렬식을 간단히 합니다.
단계 2.1.2.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 2.1.2.2.1.1
2에 7을 곱합니다.
14(14-(-21⋅-2))+21|-4-2567|-7|-4256-21|
단계 2.1.2.2.1.2
-(-21⋅-2) 을 곱합니다.
단계 2.1.2.2.1.2.1
-21에 -2을 곱합니다.
14(14-1⋅42)+21|-4-2567|-7|-4256-21|
단계 2.1.2.2.1.2.2
-1에 42을 곱합니다.
14(14-42)+21|-4-2567|-7|-4256-21|
14(14-42)+21|-4-2567|-7|-4256-21|
14(14-42)+21|-4-2567|-7|-4256-21|
단계 2.1.2.2.2
14에서 42을 뺍니다.
14⋅-28+21|-4-2567|-7|-4256-21|
14⋅-28+21|-4-2567|-7|-4256-21|
14⋅-28+21|-4-2567|-7|-4256-21|
단계 2.1.3
|-4-2567|의 값을 구합니다.
단계 2.1.3.1
2×2 행렬의 행렬식은 |abcd|=ad-cb 공식을 이용해 계산합니다.
14⋅-28+21(-4⋅7-56⋅-2)-7|-4256-21|
단계 2.1.3.2
행렬식을 간단히 합니다.
단계 2.1.3.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 2.1.3.2.1.1
-4에 7을 곱합니다.
14⋅-28+21(-28-56⋅-2)-7|-4256-21|
단계 2.1.3.2.1.2
-56에 -2을 곱합니다.
14⋅-28+21(-28+112)-7|-4256-21|
14⋅-28+21(-28+112)-7|-4256-21|
단계 2.1.3.2.2
-28를 112에 더합니다.
14⋅-28+21⋅84-7|-4256-21|
14⋅-28+21⋅84-7|-4256-21|
14⋅-28+21⋅84-7|-4256-21|
단계 2.1.4
|-4256-21|의 값을 구합니다.
단계 2.1.4.1
2×2 행렬의 행렬식은 |abcd|=ad-cb 공식을 이용해 계산합니다.
14⋅-28+21⋅84-7(-4⋅-21-56⋅2)
단계 2.1.4.2
행렬식을 간단히 합니다.
단계 2.1.4.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 2.1.4.2.1.1
-4에 -21을 곱합니다.
14⋅-28+21⋅84-7(84-56⋅2)
단계 2.1.4.2.1.2
-56에 2을 곱합니다.
14⋅-28+21⋅84-7(84-112)
14⋅-28+21⋅84-7(84-112)
단계 2.1.4.2.2
84에서 112을 뺍니다.
14⋅-28+21⋅84-7⋅-28
14⋅-28+21⋅84-7⋅-28
14⋅-28+21⋅84-7⋅-28
단계 2.1.5
행렬식을 간단히 합니다.
단계 2.1.5.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 2.1.5.1.1
14에 -28을 곱합니다.
-392+21⋅84-7⋅-28
단계 2.1.5.1.2
21에 84을 곱합니다.
-392+1764-7⋅-28
단계 2.1.5.1.3
-7에 -28을 곱합니다.
-392+1764+196
-392+1764+196
단계 2.1.5.2
-392를 1764에 더합니다.
1372+196
단계 2.1.5.3
1372를 196에 더합니다.
1568
1568
1568
단계 2.2
Since the determinant is non-zero, the inverse exists.
단계 2.3
Set up a 3×6 matrix where the left half is the original matrix and the right half is its identity matrix.
[14-21-7100-42-201056-217001]
단계 2.4
기약 행 사다리꼴을 구합니다.
단계 2.4.1
Multiply each element of R1 by 114 to make the entry at 1,1 a 1.
단계 2.4.1.1
Multiply each element of R1 by 114 to make the entry at 1,1 a 1.
[1414-2114-714114014014-42-201056-217001]
단계 2.4.1.2
R1을 간단히 합니다.
[1-32-1211400-42-201056-217001]
[1-32-1211400-42-201056-217001]
단계 2.4.2
Perform the row operation R2=R2+4R1 to make the entry at 2,1 a 0.
단계 2.4.2.1
Perform the row operation R2=R2+4R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[1-32-1211400-4+4⋅12+4(-32)-2+4(-12)0+4(114)1+4⋅00+4⋅056-217001]
단계 2.4.2.2
R2을 간단히 합니다.
[1-32-12114000-4-4271056-217001]
[1-32-12114000-4-4271056-217001]
단계 2.4.3
Perform the row operation R3=R3-56R1 to make the entry at 3,1 a 0.
단계 2.4.3.1
Perform the row operation R3=R3-56R1 to make the entry at 3,1 a 0.
[1-32-12114000-4-4271056-56⋅1-21-56(-32)7-56(-12)0-56(114)0-56⋅01-56⋅0]
단계 2.4.3.2
R3을 간단히 합니다.
[1-32-12114000-4-4271006335-401]
[1-32-12114000-4-4271006335-401]
단계 2.4.4
Multiply each element of R2 by -14 to make the entry at 2,2 a 1.
단계 2.4.4.1
Multiply each element of R2 by -14 to make the entry at 2,2 a 1.
[1-32-1211400-14⋅0-14⋅-4-14⋅-4-14⋅27-14⋅1-14⋅006335-401]
단계 2.4.4.2
R2을 간단히 합니다.
[1-32-1211400011-114-14006335-401]
[1-32-1211400011-114-14006335-401]
단계 2.4.5
Perform the row operation R3=R3-63R2 to make the entry at 3,2 a 0.
단계 2.4.5.1
Perform the row operation R3=R3-63R2 to make the entry at 3,2 a 0.
[1-32-1211400011-114-1400-63⋅063-63⋅135-63⋅1-4-63(-114)0-63(-14)1-63⋅0]
단계 2.4.5.2
R3을 간단히 합니다.
[1-32-1211400011-114-14000-28126341]
[1-32-1211400011-114-14000-28126341]
단계 2.4.6
Multiply each element of R3 by -128 to make the entry at 3,3 a 1.
단계 2.4.6.1
Multiply each element of R3 by -128 to make the entry at 3,3 a 1.
[1-32-1211400011-114-140-128⋅0-128⋅0-128⋅-28-128⋅12-128⋅634-128⋅1]
단계 2.4.6.2
R3을 간단히 합니다.
[1-32-1211400011-114-140001-156-916-128]
[1-32-1211400011-114-140001-156-916-128]
단계 2.4.7
Perform the row operation R2=R2-R3 to make the entry at 2,3 a 0.
단계 2.4.7.1
Perform the row operation R2=R2-R3 to make the entry at 2,3 a 0.
[1-32-12114000-01-01-1-114+156-14+9160+128001-156-916-128]
단계 2.4.7.2
R2을 간단히 합니다.
[1-32-1211400010-356516128001-156-916-128]
[1-32-1211400010-356516128001-156-916-128]
단계 2.4.8
Perform the row operation R1=R1+12R3 to make the entry at 1,3 a 0.
단계 2.4.8.1
Perform the row operation R1=R1+12R3 to make the entry at 1,3 a 0.
[1+12⋅0-32+12⋅0-12+12⋅1114+12(-156)0+12(-916)0+12(-128)010-356516128001-156-916-128]
단계 2.4.8.2
R1을 간단히 합니다.
[1-320116-932-156010-356516128001-156-916-128]
[1-320116-932-156010-356516128001-156-916-128]
단계 2.4.9
Perform the row operation R1=R1+32R2 to make the entry at 1,2 a 0.
단계 2.4.9.1
Perform the row operation R1=R1+32R2 to make the entry at 1,2 a 0.
[1+32⋅0-32+32⋅10+32⋅0116+32(-356)-932+32⋅516-156+32⋅128010-356516128001-156-916-128]
단계 2.4.9.2
R1을 간단히 합니다.
[100-156316128010-356516128001-156-916-128]
[100-156316128010-356516128001-156-916-128]
[100-156316128010-356516128001-156-916-128]
단계 2.5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[-156316128-356516128-156-916-128]
[-156316128-356516128-156-916-128]
단계 3
행렬 방정식의 양변의 왼쪽에 역행렬을 곱합니다.
([-156316128-356516128-156-916-128]⋅[14-21-7-42-256-217])⋅[xyz]=[-156316128-356516128-156-916-128]⋅[1045]
단계 4
어떤 행렬과 그 행렬의 역을 곱하면 항상 1이 됩니다. A⋅A-1=1.
[xyz]=[-156316128-356516128-156-916-128]⋅[1045]
단계 5
단계 5.1
Two matrices can be multiplied if and only if the number of columns in the first matrix is equal to the number of rows in the second matrix. In this case, the first matrix is 3×3 and the second matrix is 3×1.
단계 5.2
첫 번째 행렬의 각 행에 두 번째 행렬의 각 열을 곱합니다.
[-156⋅10+316⋅4+128⋅5-356⋅10+516⋅4+128⋅5-156⋅10-916⋅4-128⋅5]
단계 5.3
모든 식을 전개하여 행렬의 각 원소를 간단히 합니다.
[342528-7328]
[342528-7328]
단계 6
좌변과 우변을 간단히 합니다.
[xyz]=[342528-7328]
단계 7
해를 구합니다.
x=34
y=2528
z=-7328