Алгебра Примеры
[022201110]⎡⎢⎣022201110⎤⎥⎦
Этап 1
Этап 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.
Этап 1.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|∣∣
∣∣+−+−+−+−+∣∣
∣∣
Этап 1.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a -− position on the sign chart.
Этап 1.1.3
The minor for a11a11 is the determinant with row 11 and column 11 deleted.
|0110|∣∣∣0110∣∣∣
Этап 1.1.4
Multiply element a11a11 by its cofactor.
0|0110|0∣∣∣0110∣∣∣
Этап 1.1.5
The minor for a12a12 is the determinant with row 11 and column 22 deleted.
|2110|∣∣∣2110∣∣∣
Этап 1.1.6
Multiply element a12a12 by its cofactor.
-2|2110|−2∣∣∣2110∣∣∣
Этап 1.1.7
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|2011|∣∣∣2011∣∣∣
Этап 1.1.8
Multiply element a13a13 by its cofactor.
2|2011|2∣∣∣2011∣∣∣
Этап 1.1.9
Add the terms together.
0|0110|-2|2110|+2|2011|0∣∣∣0110∣∣∣−2∣∣∣2110∣∣∣+2∣∣∣2011∣∣∣
0|0110|-2|2110|+2|2011|0∣∣∣0110∣∣∣−2∣∣∣2110∣∣∣+2∣∣∣2011∣∣∣
Этап 1.2
Умножим 00 на |0110|∣∣∣0110∣∣∣.
0-2|2110|+2|2011|0−2∣∣∣2110∣∣∣+2∣∣∣2011∣∣∣
Этап 1.3
Найдем значение |2110|∣∣∣2110∣∣∣.
Этап 1.3.1
Определитель матрицы 2×22×2 можно найти, используя формулу |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
0-2(2⋅0-1⋅1)+2|2011|0−2(2⋅0−1⋅1)+2∣∣∣2011∣∣∣
Этап 1.3.2
Упростим определитель.
Этап 1.3.2.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.2.1.1
Умножим 22 на 00.
0-2(0-1⋅1)+2|2011|0−2(0−1⋅1)+2∣∣∣2011∣∣∣
Этап 1.3.2.1.2
Умножим -1−1 на 11.
0-2(0-1)+2|2011|0−2(0−1)+2∣∣∣2011∣∣∣
0-2(0-1)+2|2011|0−2(0−1)+2∣∣∣2011∣∣∣
Этап 1.3.2.2
Вычтем 11 из 00.
0-2⋅-1+2|2011|0−2⋅−1+2∣∣∣2011∣∣∣
0-2⋅-1+2|2011|0−2⋅−1+2∣∣∣2011∣∣∣
0-2⋅-1+2|2011|0−2⋅−1+2∣∣∣2011∣∣∣
Этап 1.4
Найдем значение |2011|∣∣∣2011∣∣∣.
Этап 1.4.1
Определитель матрицы 2×22×2 можно найти, используя формулу |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
0-2⋅-1+2(2⋅1-1⋅0)0−2⋅−1+2(2⋅1−1⋅0)
Этап 1.4.2
Упростим определитель.
Этап 1.4.2.1
Умножим 22 на 11.
0-2⋅-1+2(2-1⋅0)0−2⋅−1+2(2−1⋅0)
Этап 1.4.2.2
Вычтем 00 из 22.
0-2⋅-1+2⋅20−2⋅−1+2⋅2
0-2⋅-1+2⋅20−2⋅−1+2⋅2
0-2⋅-1+2⋅20−2⋅−1+2⋅2
Этап 1.5
Упростим определитель.
Этап 1.5.1
Упростим каждый член.
Этап 1.5.1.1
Умножим -2−2 на -1−1.
0+2+2⋅20+2+2⋅2
Этап 1.5.1.2
Умножим 22 на 22.
0+2+40+2+4
0+2+40+2+4
Этап 1.5.2
Добавим 00 и 22.
2+42+4
Этап 1.5.3
Добавим 22 и 44.
66
66
66
Этап 2
Since the determinant is non-zero, the inverse exists.
Этап 3
Set up a 3×63×6 matrix where the left half is the original matrix and the right half is its identity matrix.
[022100201010110001]⎡⎢⎣022100201010110001⎤⎥⎦
Этап 4
Этап 4.1
Swap R2R2 with R1R1 to put a nonzero entry at 1,11,1.
[201010022100110001]⎡⎢⎣201010022100110001⎤⎥⎦
Этап 4.2
Multiply each element of R1R1 by 1212 to make the entry at 1,11,1 a 11.
Этап 4.2.1
Multiply each element of R1R1 by 1212 to make the entry at 1,11,1 a 11.
[220212021202022100110001]⎡⎢
⎢⎣220212021202022100110001⎤⎥
⎥⎦
Этап 4.2.2
Упростим R1R1.
[10120120022100110001]⎡⎢
⎢⎣10120120022100110001⎤⎥
⎥⎦
[10120120022100110001]⎡⎢
⎢⎣10120120022100110001⎤⎥
⎥⎦
Этап 4.3
Perform the row operation R3=R3-R1R3=R3−R1 to make the entry at 3,13,1 a 00.
Этап 4.3.1
Perform the row operation R3=R3-R1R3=R3−R1 to make the entry at 3,13,1 a 00.
[101201200221001-11-00-120-00-121-0]⎡⎢
⎢⎣101201200221001−11−00−120−00−121−0⎤⎥
⎥⎦
Этап 4.3.2
Упростим R3R3.
[1012012002210001-120-121]⎡⎢
⎢⎣1012012002210001−120−121⎤⎥
⎥⎦
[1012012002210001-120-121]⎡⎢
⎢⎣1012012002210001−120−121⎤⎥
⎥⎦
Этап 4.4
Multiply each element of R2R2 by 1212 to make the entry at 2,22,2 a 11.
Этап 4.4.1
Multiply each element of R2R2 by 1212 to make the entry at 2,22,2 a 11.
[1012012002222212020201-120-121]⎡⎢
⎢
⎢⎣1012012002222212020201−120−121⎤⎥
⎥
⎥⎦
Этап 4.4.2
Упростим R2R2.
[10120120011120001-120-121]⎡⎢
⎢
⎢⎣10120120011120001−120−121⎤⎥
⎥
⎥⎦
[10120120011120001-120-121]⎡⎢
⎢
⎢⎣10120120011120001−120−121⎤⎥
⎥
⎥⎦
Этап 4.5
Perform the row operation R3=R3-R2R3=R3−R2 to make the entry at 3,23,2 a 00.
Этап 4.5.1
Perform the row operation R3=R3-R2R3=R3−R2 to make the entry at 3,23,2 a 00.
[1012012001112000-01-1-12-10-12-12-01-0]⎡⎢
⎢
⎢⎣1012012001112000−01−1−12−10−12−12−01−0⎤⎥
⎥
⎥⎦
Этап 4.5.2
Упростим R3R3.
[10120120011120000-32-12-121]⎡⎢
⎢
⎢⎣10120120011120000−32−12−121⎤⎥
⎥
⎥⎦
[10120120011120000-32-12-121]⎡⎢
⎢
⎢⎣10120120011120000−32−12−121⎤⎥
⎥
⎥⎦
Этап 4.6
Multiply each element of R3R3 by -23−23 to make the entry at 3,33,3 a 11.
Этап 4.6.1
Multiply each element of R3R3 by -23−23 to make the entry at 3,33,3 a 11.
[101201200111200-23⋅0-23⋅0-23(-32)-23(-12)-23(-12)-23⋅1]⎡⎢
⎢
⎢
⎢⎣101201200111200−23⋅0−23⋅0−23(−32)−23(−12)−23(−12)−23⋅1⎤⎥
⎥
⎥
⎥⎦
Этап 4.6.2
Упростим R3R3.
[1012012001112000011313-23]⎡⎢
⎢
⎢⎣1012012001112000011313−23⎤⎥
⎥
⎥⎦
[1012012001112000011313-23]⎡⎢
⎢
⎢⎣1012012001112000011313−23⎤⎥
⎥
⎥⎦
Этап 4.7
Perform the row operation R2=R2-R3R2=R2−R3 to make the entry at 2,32,3 a 00.
Этап 4.7.1
Perform the row operation R2=R2-R3R2=R2−R3 to make the entry at 2,32,3 a 00.
[101201200-01-01-112-130-130+230011313-23]⎡⎢
⎢
⎢⎣101201200−01−01−112−130−130+230011313−23⎤⎥
⎥
⎥⎦
Этап 4.7.2
Упростим R2R2.
[1012012001016-13230011313-23]⎡⎢
⎢
⎢⎣1012012001016−13230011313−23⎤⎥
⎥
⎥⎦
[1012012001016-13230011313-23]⎡⎢
⎢
⎢⎣1012012001016−13230011313−23⎤⎥
⎥
⎥⎦
Этап 4.8
Perform the row operation R1=R1-12R3R1=R1−12R3 to make the entry at 1,31,3 a 00.
Этап 4.8.1
Perform the row operation R1=R1-12R3R1=R1−12R3 to make the entry at 1,31,3 a 00.
[1-12⋅00-12⋅012-12⋅10-12⋅1312-12⋅130-12(-23)01016-13230011313-23]⎡⎢
⎢
⎢
⎢⎣1−12⋅00−12⋅012−12⋅10−12⋅1312−12⋅130−12(−23)01016−13230011313−23⎤⎥
⎥
⎥
⎥⎦
Этап 4.8.2
Упростим R1R1.
[100-16131301016-13230011313-23]
[100-16131301016-13230011313-23]
[100-16131301016-13230011313-23]
Этап 5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[-16131316-13231313-23]