Álgebra linear Exemplos

[\begin{matrix} 1 & - 1 2 & 3 \end{matrix}]

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

Etapa 1

Escreva a matriz como um produto de uma matriz triangular inferior e uma matriz triangular superior.

[\begin{matrix} 1 & 0 l_{21} & 1 \end{matrix}] [\begin{matrix} u_{11} & u_{12} 0 & u_{22} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 1 & - 1 2 & 3 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} 1 & 0 \\ l_{21} & 1 \end{array}] [\begin{array}{c} u_{11} & u_{12} \\ 0 & u_{22} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & - 1 \\ 2 & 3 \end{array}]$

Etapa 2

Multiplique

[\begin{matrix} 1 & 0 l_{21} & 1 \end{matrix}] [\begin{matrix} u_{11} & u_{12} 0 & u_{22} \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} 1 & 0 \\ l_{21} & 1 \end{array}] [\begin{array}{c} u_{11} & u_{12} \\ 0 & u_{22} \end{array}]$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.1

Duas matrizes podem ser multiplicadas se e somente se o número de colunas da primeira matriz for igual ao número de linhas da segunda matriz. Nesse caso, a primeira matriz é

2 \times 2

$2 \times 2$ e a segunda matriz é

2 \times 2

$2 \times 2$ .

Etapa 2.2

Multiplique cada linha na primeira matriz por cada coluna na segunda matriz.

[\begin{matrix} 1 u_{11} + 0 \cdot 0 & 1 u_{12} + 0 u_{22} l_{21} u_{11} + 1 \cdot 0 & l_{21} u_{12} + 1 u_{22} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 1 & - 1 2 & 3 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} 1 u_{11} + 0 \cdot 0 & 1 u_{12} + 0 u_{22} \\ l_{21} u_{11} + 1 \cdot 0 & l_{21} u_{12} + 1 u_{22} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & - 1 \\ 2 & 3 \end{array}]$

Etapa 2.3

Simplifique cada elemento da matriz multiplicando todas as expressões.

[\begin{matrix} u_{11} & u_{12} l_{21} u_{11} & l_{21} u_{12} + u_{22} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 1 & - 1 2 & 3 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} u_{11} & u_{12} \\ l_{21} u_{11} & l_{21} u_{12} + u_{22} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & - 1 \\ 2 & 3 \end{array}]$

[\begin{matrix} u_{11} & u_{12} l_{21} u_{11} & l_{21} u_{12} + u_{22} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 1 & - 1 2 & 3 \end{matrix}]

$[\begin{array}{c} u_{11} & u_{12} \\ l_{21} u_{11} & l_{21} u_{12} + u_{22} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & - 1 \\ 2 & 3 \end{array}]$

Etapa 3

Resolva.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.1

Escreva como um sistema linear de equações.

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

l_{21} u_{11} = 2

$l_{21} u_{11} = 2$

l_{21} u_{12} + u_{22} = 3

$l_{21} u_{12} + u_{22} = 3$

Etapa 3.2

Resolva o sistema de equações.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.1

Substitua todas as ocorrências de

u_{11}

$u_{11}$ por

1

$1$ em cada equação.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.1.1

Substitua todas as ocorrências de

u_{11}

$u_{11}$ em

l_{21} u_{11} = 2

$l_{21} u_{11} = 2$ por

1

$1$ .

l_{21} \cdot 1 = 2

$l_{21} \cdot 1 = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

l_{21} u_{12} + u_{22} = 3

$l_{21} u_{12} + u_{22} = 3$

Etapa 3.2.1.2

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.1.2.1

Multiplique

l_{21}

$l_{21}$ por

1

$1$ .

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

l_{21} u_{12} + u_{22} = 3

$l_{21} u_{12} + u_{22} = 3$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

l_{21} u_{12} + u_{22} = 3

$l_{21} u_{12} + u_{22} = 3$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

l_{21} u_{12} + u_{22} = 3

$l_{21} u_{12} + u_{22} = 3$

Etapa 3.2.2

Substitua todas as ocorrências de

l_{21}

$l_{21}$ por

2

$2$ em cada equação.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.2.1

Substitua todas as ocorrências de

l_{21}

$l_{21}$ em

l_{21} u_{12} + u_{22} = 3

$l_{21} u_{12} + u_{22} = 3$ por

2

$2$ .

2 \cdot u_{12} + u_{22} = 3

$2 \cdot u_{12} + u_{22} = 3$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

Etapa 3.2.2.2

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.2.2.1

Multiplique

2

$2$ por

u_{12}

$u_{12}$ .

2 u_{12} + u_{22} = 3

$2 u_{12} + u_{22} = 3$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

2 u_{12} + u_{22} = 3

$2 u_{12} + u_{22} = 3$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

2 u_{12} + u_{22} = 3

$2 u_{12} + u_{22} = 3$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

Etapa 3.2.3

Substitua todas as ocorrências de

u_{12}

$u_{12}$ por

- 1

$- 1$ em cada equação.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.3.1

Substitua todas as ocorrências de

u_{12}

$u_{12}$ em

2 u_{12} + u_{22} = 3

$2 u_{12} + u_{22} = 3$ por

- 1

$- 1$ .

2 (- 1) + u_{22} = 3

$2 (- 1) + u_{22} = 3$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

Etapa 3.2.3.2

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.3.2.1

Multiplique

2

$2$ por

- 1

$- 1$ .

- 2 + u_{22} = 3

$- 2 + u_{22} = 3$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

- 2 + u_{22} = 3

$- 2 + u_{22} = 3$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

- 2 + u_{22} = 3

$- 2 + u_{22} = 3$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

Etapa 3.2.4

Mova todos os termos que não contêm

u_{22}

$u_{22}$ para o lado direito da equação.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.4.1

Some

2

$2$ aos dois lados da equação.

u_{22} = 3 + 2

$u_{22} = 3 + 2$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

Etapa 3.2.4.2

Some

3

$3$ e

2

$2$ .

u_{22} = 5

$u_{22} = 5$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

u_{22} = 5

$u_{22} = 5$

l_{21} = 2

$l_{21} = 2$

u_{11} = 1

$u_{11} = 1$

u_{12} = - 1

$u_{12} = - 1$

Etapa 3.2.5

Resolva o sistema de equações.

$u_{22} = 5 l_{21} = 2 u_{11} = 1 u_{12} = - 1$

Etapa 3.2.6

Liste todas as soluções.

$u_{22} = 5, l_{21} = 2, u_{11} = 1, u_{12} = - 1$

Etapa 4

Substitua nos valores resolvidos.

$[\begin{array}{c} 1 & - 1 \\ 2 & 3 \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 2 & 1 \end{array}] [\begin{array}{c} 1 & - 1 \\ 0 & 5 \end{array}]$

Insira SEU problema