Đại số tuyến tính Ví dụ

Giải Bằng Cách Sử Dụng một Ma Trận Nghịch Đảo -21x-2y+z=-76 , 12x+y=46 , -24x-2y+z=-88
-21x-2y+z=-7621x2y+z=76 , 12x+y=4612x+y=46 , -24x-2y+z=-8824x2y+z=88
Bước 1
Tìm AX=BAX=B từ hệ phương trình.
[-21-211210-24-21][xyz]=[-7646-88]212112102421xyz=764688
Bước 2
Tìm nghịch đảo của ma trận hệ số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1
Find the determinant.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.1
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 22 by its cofactor and add.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|∣ ∣+++++∣ ∣
Bước 2.1.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Bước 2.1.1.3
The minor for a21a21 is the determinant with row 22 and column 11 deleted.
|-21-21|2121
Bước 2.1.1.4
Multiply element a21a21 by its cofactor.
-12|-21-21|122121
Bước 2.1.1.5
The minor for a22a22 is the determinant with row 22 and column 22 deleted.
|-211-241|211241
Bước 2.1.1.6
Multiply element a22a22 by its cofactor.
1|-211-241|1211241
Bước 2.1.1.7
The minor for a23a23 is the determinant with row 22 and column 33 deleted.
|-21-2-24-2|212242
Bước 2.1.1.8
Multiply element a23a23 by its cofactor.
0|-21-2-24-2|0212242
Bước 2.1.1.9
Add the terms together.
-12|-21-21|+1|-211-241|+0|-21-2-24-2|122121+1211241+0212242
-12|-21-21|+1|-211-241|+0|-21-2-24-2|122121+1211241+0212242
Bước 2.1.2
Nhân 00 với |-21-2-24-2|212242.
-12|-21-21|+1|-211-241|+0122121+1211241+0
Bước 2.1.3
Tính |-21-21|2121.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.3.1
Có thể tìm được định thức của một 2×22×2 ma trận bằng công thức |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
-12(-21-(-21))+1|-211-241|+012(21(21))+1211241+0
Bước 2.1.3.2
Rút gọn định thức.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.3.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.3.2.1.1
Nhân -22 với 11.
-12(-2-(-21))+1|-211-241|+012(2(21))+1211241+0
Bước 2.1.3.2.1.2
Nhân -(-21)(21).
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.3.2.1.2.1
Nhân -22 với 11.
-12(-2--2)+1|-211-241|+012(22)+1211241+0
Bước 2.1.3.2.1.2.2
Nhân -11 với -22.
-12(-2+2)+1|-211-241|+012(2+2)+1211241+0
-12(-2+2)+1|-211-241|+012(2+2)+1211241+0
-12(-2+2)+1|-211-241|+012(2+2)+1211241+0
Bước 2.1.3.2.2
Cộng -2222.
-120+1|-211-241|+0120+1211241+0
-120+1|-211-241|+0120+1211241+0
-120+1|-211-241|+0120+1211241+0
Bước 2.1.4
Tính |-211-241|211241.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.4.1
Có thể tìm được định thức của một 2×22×2 ma trận bằng công thức |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
-120+1(-211-(-241))+0120+1(211(241))+0
Bước 2.1.4.2
Rút gọn định thức.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.4.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.4.2.1.1
Nhân -2121 với 11.
-120+1(-21-(-241))+0120+1(21(241))+0
Bước 2.1.4.2.1.2
Nhân -(-241)(241).
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.4.2.1.2.1
Nhân -2424 với 11.
-120+1(-21--24)+0120+1(2124)+0
Bước 2.1.4.2.1.2.2
Nhân -11 với -2424.
-120+1(-21+24)+0120+1(21+24)+0
-120+1(-21+24)+0120+1(21+24)+0
-120+1(-21+24)+0120+1(21+24)+0
Bước 2.1.4.2.2
Cộng -21212424.
-120+13+0
-120+13+0
-120+13+0
Bước 2.1.5
Rút gọn định thức.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.5.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.5.1.1
Nhân -12 với 0.
0+13+0
Bước 2.1.5.1.2
Nhân 3 với 1.
0+3+0
0+3+0
Bước 2.1.5.2
Cộng 03.
3+0
Bước 2.1.5.3
Cộng 30.
3
3
3
Bước 2.2
Since the determinant is non-zero, the inverse exists.
Bước 2.3
Set up a 3×6 matrix where the left half is the original matrix and the right half is its identity matrix.
[-21-211001210010-24-21001]
Bước 2.4
Tìm dạng ma trận hàng bậc thang rút gọn.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.1
Multiply each element of R1 by -121 to make the entry at 1,1 a 1.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.1.1
Multiply each element of R1 by -121 to make the entry at 1,1 a 1.
[-121-21-121-2-1211-1211-1210-12101210010-24-21001]
Bước 2.4.1.2
Rút gọn R1.
[1221-121-121001210010-24-21001]
[1221-121-121001210010-24-21001]
Bước 2.4.2
Perform the row operation R2=R2-12R1 to make the entry at 2,1 a 0.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.2.1
Perform the row operation R2=R2-12R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[1221-121-1210012-1211-12(221)0-12(-121)0-12(-121)1-1200-120-24-21001]
Bước 2.4.2.2
Rút gọn R2.
[1221-121-121000-17474710-24-21001]
[1221-121-121000-17474710-24-21001]
Bước 2.4.3
Perform the row operation R3=R3+24R1 to make the entry at 3,1 a 0.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.3.1
Perform the row operation R3=R3+24R1 to make the entry at 3,1 a 0.
[1221-121-121000-17474710-24+241-2+24(221)1+24(-121)0+24(-121)0+2401+240]
Bước 2.4.3.2
Rút gọn R3.
[1221-121-121000-17474710027-17-8701]
[1221-121-121000-17474710027-17-8701]
Bước 2.4.4
Multiply each element of R2 by -7 to make the entry at 2,2 a 1.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.4.1
Multiply each element of R2 by -7 to make the entry at 2,2 a 1.
[1221-121-12100-70-7(-17)-7(47)-7(47)-71-70027-17-8701]
Bước 2.4.4.2
Rút gọn R2.
[1221-121-1210001-4-4-70027-17-8701]
[1221-121-1210001-4-4-70027-17-8701]
Bước 2.4.5
Perform the row operation R3=R3-27R2 to make the entry at 3,2 a 0.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.5.1
Perform the row operation R3=R3-27R2 to make the entry at 3,2 a 0.
[1221-121-1210001-4-4-700-27027-271-17-27-4-87-27-40-27-71-270]
Bước 2.4.5.2
Rút gọn R3.
[1221-121-1210001-4-4-70001021]
[1221-121-1210001-4-4-70001021]
Bước 2.4.6
Perform the row operation R2=R2+4R3 to make the entry at 2,3 a 0.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.6.1
Perform the row operation R2=R2+4R3 to make the entry at 2,3 a 0.
[1221-121-121000+401+40-4+41-4+40-7+420+41001021]
Bước 2.4.6.2
Rút gọn R2.
[1221-121-12100010-414001021]
[1221-121-12100010-414001021]
Bước 2.4.7
Perform the row operation R1=R1+121R3 to make the entry at 1,3 a 0.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.7.1
Perform the row operation R1=R1+121R3 to make the entry at 1,3 a 0.
[1+1210221+1210-121+1211-121+12100+12120+1211010-414001021]
Bước 2.4.7.2
Rút gọn R1.
[12210-121221121010-414001021]
[12210-121221121010-414001021]
Bước 2.4.8
Perform the row operation R1=R1-221R2 to make the entry at 1,2 a 0.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.8.1
Perform the row operation R1=R1-221R2 to make the entry at 1,2 a 0.
[1-2210221-22110-2210-121-221-4221-2211121-2214010-414001021]
Bước 2.4.8.2
Rút gọn R1.
[100130-13010-414001021]
[100130-13010-414001021]
[100130-13010-414001021]
Bước 2.5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[130-13-414021]
[130-13-414021]
Bước 3
Nhân vào phía bên trái hai vế phương trình với ma trận nghịch đảo.
([130-13-414021][-21-211210-24-21])[xyz]=[130-13-414021][-7646-88]
Bước 4
Bất kỳ ma trận nào nhân với nghịch đảo của nó cũng sẽ luôn bằng 1.AA-1=1.
[xyz]=[130-13-414021][-7646-88]
Bước 5
Nhân [130-13-414021][-7646-88].
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 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.
Bước 5.2
Nhân từng hàng trong ma trận đầu với từng cột của ma trận sau.
[13-76+046-13-88-4-76+146+4-880-76+246+1-88]
Bước 5.3
Rút gọn mỗi phần tử của ma trận bằng cách nhân ra tất cả các biểu thức.
[4-24]
[4-24]
Bước 6
Rút gọn vế trái và vế phải.
[xyz]=[4-24]
Bước 7
Tìm đáp án.
x=4
y=-2
z=4
 [x2  12  π  xdx ]