Линейная алгебра Примеры

$- 1 x + 0 y + z = 0$ , $x + y + 0 z = - 3$ , $0 x + y + 3 z = 1$

Этап 1

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1

Перепишем $- 1 x$ в виде $- x$ .

$- x + 0 y + z = 0, x + y + 0 z = - 3, 0 x + y + 3 z = 1$

Этап 1.1.2

Умножим $0$ на $y$ .

$- x + 0 + z = 0, x + y + 0 z = - 3, 0 x + y + 3 z = 1$

Этап 1.2

Добавим $- x$ и $0$ .

$- x + z = 0, x + y + 0 z = - 3, 0 x + y + 3 z = 1$

Этап 2

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Умножим $0$ на $z$ .

$- x + z = 0, x + y + 0 = - 3, 0 x + y + 3 z = 1$

Этап 2.2

Добавим $x + y$ и $0$ .

$- x + z = 0, x + y = - 3, 0 x + y + 3 z = 1$

Этап 3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Умножим $0$ на $x$ .

$- x + z = 0, x + y = - 3, 0 + y + 3 z = 1$

Этап 3.2

Добавим $0$ и $y$ .

$- x + z = 0, x + y = - 3, y + 3 z = 1$

Этап 4

Запишем систему уравнений в матричном виде.

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

Этап 5

Приведем матрицу к стандартной форме по строкам.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.1

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

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

Этап 5.1.2

Упростим $R_{1}$ .

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

Этап 5.2

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1

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

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

Этап 5.2.2

Упростим $R_{2}$ .

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

Этап 5.3

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.1

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

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

Этап 5.3.2

Упростим $R_{3}$ .

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

Этап 5.4

Multiply each element of $R_{3}$ by $\frac{1}{2}$ to make the entry at $3, 3$ a $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.4.1

Multiply each element of $R_{3}$ by $\frac{1}{2}$ to make the entry at $3, 3$ a $1$ .

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

Этап 5.4.2

Упростим $R_{3}$ .

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

Этап 5.5

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.1

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

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

Этап 5.5.2

Упростим $R_{2}$ .

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

Этап 5.6

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.6.1

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

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

Этап 5.6.2

Упростим $R_{1}$ .

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

Этап 6

Используем полученную матрицу для описания окончательного решения системы уравнений.

$x = 2$

$y = - 5$

$z = 2$

Этап 7

Решение представляет собой набор упорядоченных пар, для которых система верна.

$(2, - 5, 2)$

Этап 8

Разложим вектор решения, переупорядочив каждое уравнение, представленное в виде приведенной расширенной матрицы, путем решения уравнения относительно зависимой переменной в каждой строке, что приведет к равенству векторов.

$X = [\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = [\begin{array}{c} 2 \\ - 5 \\ 2 \end{array}]$