Линейная алгебра Примеры

$[\begin{array}{c} \frac{d}{a d - b c} & - \frac{b}{a d - b c} \\ - \frac{c}{a d - b c} & \frac{a}{a d - b d} \end{array}] [\begin{array}{c} - 6 & k \\ 0 & - 6 \end{array}] [\begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 1

Вынесем множитель $d$ из $a d - b d$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Вынесем множитель $d$ из $a d$ .

$[\begin{array}{c} \frac{d}{a d - b c} & - \frac{b}{a d - b c} \\ - \frac{c}{a d - b c} & \frac{a}{d a - b d} \end{array}] [\begin{array}{c} - 6 & k \\ 0 & - 6 \end{array}] [\begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 1.2

Вынесем множитель $d$ из $- b d$ .

$[\begin{array}{c} \frac{d}{a d - b c} & - \frac{b}{a d - b c} \\ - \frac{c}{a d - b c} & \frac{a}{d a + d (- b)} \end{array}] [\begin{array}{c} - 6 & k \\ 0 & - 6 \end{array}] [\begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 1.3

Вынесем множитель $d$ из $d a + d (- b)$ .

$[\begin{array}{c} \frac{d}{a d - b c} & - \frac{b}{a d - b c} \\ - \frac{c}{a d - b c} & \frac{a}{d (a - b)} \end{array}] [\begin{array}{c} - 6 & k \\ 0 & - 6 \end{array}] [\begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 2

Умножим $[\begin{array}{c} \frac{d}{a d - b c} & - \frac{b}{a d - b c} \\ - \frac{c}{a d - b c} & \frac{a}{d (a - b)} \end{array}] [\begin{array}{c} - 6 & k \\ 0 & - 6 \end{array}]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

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 $2 \times 2$ and the second matrix is $2 \times 2$ .

Этап 2.2

Умножим каждую строку первой матрицы на каждый столбец второй матрицы.

$[\begin{array}{c} \frac{d}{a d - b c} \cdot - 6 - \frac{b}{a d - b c} \cdot 0 & \frac{d}{a d - b c} k - \frac{b}{a d - b c} \cdot - 6 \\ - \frac{c}{a d - b c} \cdot - 6 + \frac{a}{d (a - b)} \cdot 0 & - \frac{c}{a d - b c} k + \frac{a}{d (a - b)} \cdot - 6 \end{array}] [\begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 2.3

Упростим каждый элемент матрицы путем перемножения всех выражений.

$[\begin{array}{c} - \frac{6 d}{a d - b c} & \frac{d k + 6 b}{a d - b c} \\ \frac{6 c}{a d - b c} & - \frac{k c d a - k c d b + 6 a^{2} d - 6 a b c}{d (a - b) (a d - b c)} \end{array}] [\begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3

Умножим $[\begin{array}{c} - \frac{6 d}{a d - b c} & \frac{d k + 6 b}{a d - b c} \\ \frac{6 c}{a d - b c} & - \frac{k c d a - k c d b + 6 a^{2} d - 6 a b c}{d (a - b) (a d - b c)} \end{array}] [\begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array}]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Этап 3.2

Умножим каждую строку первой матрицы на каждый столбец второй матрицы.

$[\begin{array}{c} - \frac{6 d}{a d - b c} a + \frac{d k + 6 b}{a d - b c} c & - \frac{6 d}{a d - b c} b + \frac{d k + 6 b}{a d - b c} d \\ \frac{6 c}{a d - b c} a - \frac{k c d a - k c d b + 6 a^{2} d - 6 a b c}{d (a - b) (a d - b c)} c & \frac{6 c}{a d - b c} b - \frac{k c d a - k c d b + 6 a^{2} d - 6 a b c}{d (a - b) (a d - b c)} d \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3

Упростим каждый элемент матрицы путем перемножения всех выражений.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Применим свойство дистрибутивности.

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{6 c b a + 6 c b (- b) - (k c d a - k c d b + 6 a^{2} d - 6 a b c)}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3.2

Умножим $b$ на $b$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.1

Перенесем $b$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{6 c b a + 6 c (b \cdot b) \cdot - 1 - (k c d a - k c d b + 6 a^{2} d - 6 a b c)}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3.2.2

Умножим $b$ на $b$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{6 c b a + 6 c b^{2} \cdot - 1 - (k c d a - k c d b + 6 a^{2} d - 6 a b c)}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3.3

Умножим $- 1$ на $6$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{6 c b a - 6 c b^{2} - (k c d a - k c d b + 6 a^{2} d - 6 a b c)}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3.4

Применим свойство дистрибутивности.

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{6 c b a - 6 c b^{2} - (k c d a) - (- k c d b) - (6 a^{2} d) - (- 6 a b c)}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3.5

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.5.1

Умножим $- (- k c d b)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.5.1.1

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{6 c b a - 6 c b^{2} - k c d a + 1 (k c d b) - (6 a^{2} d) - (- 6 a b c)}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3.5.1.2

Умножим $k$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{6 c b a - 6 c b^{2} - k c d a + k (c d b) - (6 a^{2} d) - (- 6 a b c)}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3.5.2

Умножим $6$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{6 c b a - 6 c b^{2} - k c d a + k (c d b) - 6 (a^{2} d) - (- 6 a b c)}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3.5.3

Умножим $- 6$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{6 c b a - 6 c b^{2} - k c d a + k (c d b) - 6 (a^{2} d) + 6 (a b c)}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3.6

Избавимся от скобок.

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{6 c b a - 6 c b^{2} - k c d a + k c d b - 6 a^{2} d + 6 a b c}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3.7

Добавим $6 c b a$ и $6 a b c$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.7.1

Перенесем $b$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{6 a b c + 6 a b c - 6 c b^{2} - k c d a + k c d b - 6 a^{2} d}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3.7.2

Добавим $6 a b c$ и $6 a b c$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} & \frac{d^{2} k}{a d - b c} \\ - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} & \frac{12 a b c - 6 c b^{2} - k c d a + k c d b - 6 a^{2} d}{(a - b) (a d - b c)} \end{array}] = [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Этап 4

Write as a linear system of equations.

$- \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} = 1$

$\frac{d^{2} k}{a d - b c} = 0$

$- \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} = 0$

$\frac{12 a b c - 6 c b^{2} - k c d a + k c d b - 6 a^{2} d}{(a - b) (a d - b c)} = 1$

Этап 5

Сократим систему.

$- \frac{6 a d - c d k - 6 c b}{a d - b c} = 1, \frac{d^{2} k}{a d - b c} = 0, - \frac{c (6 a d b + k c d a - k c d b - 6 a b c)}{d (a - b) (a d - b c)} = 0, \frac{12 a b c - 6 c b^{2} - k c d a + k c d b - 6 a^{2} d}{(a - b) (a d - b c)} = 1$