Nhập bài toán...
Đại số tuyến tính Ví dụ
25x+30y+30z=147525x+30y+30z=1475 , 50x+30y+20z=99050x+30y+20z=990 , 75x+30y+20z=81075x+30y+20z=810
Bước 1
Tìm AX=BAX=B từ hệ phương trình.
[253030503020753020]⋅[xyz]=[1475990810]⎡⎢⎣253030503020753020⎤⎥⎦⋅⎡⎢⎣xyz⎤⎥⎦=⎡⎢⎣1475990810⎤⎥⎦
Bước 2
Bước 2.1
Find the determinant.
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 11 by its cofactor and add.
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 a11a11 is the determinant with row 11 and column 11 deleted.
|30203020|∣∣∣30203020∣∣∣
Bước 2.1.1.4
Multiply element a11a11 by its cofactor.
25|30203020|25∣∣∣30203020∣∣∣
Bước 2.1.1.5
The minor for a12a12 is the determinant with row 11 and column 22 deleted.
|50207520|∣∣∣50207520∣∣∣
Bước 2.1.1.6
Multiply element a12a12 by its cofactor.
-30|50207520|−30∣∣∣50207520∣∣∣
Bước 2.1.1.7
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|50307530|∣∣∣50307530∣∣∣
Bước 2.1.1.8
Multiply element a13a13 by its cofactor.
30|50307530|30∣∣∣50307530∣∣∣
Bước 2.1.1.9
Add the terms together.
25|30203020|-30|50207520|+30|50307530|25∣∣∣30203020∣∣∣−30∣∣∣50207520∣∣∣+30∣∣∣50307530∣∣∣
25|30203020|-30|50207520|+30|50307530|25∣∣∣30203020∣∣∣−30∣∣∣50207520∣∣∣+30∣∣∣50307530∣∣∣
Bước 2.1.2
Tính |30203020|∣∣∣30203020∣∣∣.
Bước 2.1.2.1
Có thể tìm được định thức của một 2×22×2 ma trận bằng công thức |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
25(30⋅20-30⋅20)-30|50207520|+30|50307530|25(30⋅20−30⋅20)−30∣∣∣50207520∣∣∣+30∣∣∣50307530∣∣∣
Bước 2.1.2.2
Rút gọn định thức.
Bước 2.1.2.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 2.1.2.2.1.1
Nhân 3030 với 2020.
25(600-30⋅20)-30|50207520|+30|50307530|25(600−30⋅20)−30∣∣∣50207520∣∣∣+30∣∣∣50307530∣∣∣
Bước 2.1.2.2.1.2
Nhân -30−30 với 2020.
25(600-600)-30|50207520|+30|50307530|25(600−600)−30∣∣∣50207520∣∣∣+30∣∣∣50307530∣∣∣
25(600-600)-30|50207520|+30|50307530|25(600−600)−30∣∣∣50207520∣∣∣+30∣∣∣50307530∣∣∣
Bước 2.1.2.2.2
Trừ 600600 khỏi 600600.
25⋅0-30|50207520|+30|50307530|25⋅0−30∣∣∣50207520∣∣∣+30∣∣∣50307530∣∣∣
25⋅0-30|50207520|+30|50307530|25⋅0−30∣∣∣50207520∣∣∣+30∣∣∣50307530∣∣∣
25⋅0-30|50207520|+30|50307530|25⋅0−30∣∣∣50207520∣∣∣+30∣∣∣50307530∣∣∣
Bước 2.1.3
Tính |50207520|∣∣∣50207520∣∣∣.
Bước 2.1.3.1
Có thể tìm được định thức của một 2×22×2 ma trận bằng công thức |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
25⋅0-30(50⋅20-75⋅20)+30|50307530|25⋅0−30(50⋅20−75⋅20)+30∣∣∣50307530∣∣∣
Bước 2.1.3.2
Rút gọn định thức.
Bước 2.1.3.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 2.1.3.2.1.1
Nhân 5050 với 2020.
25⋅0-30(1000-75⋅20)+30|50307530|25⋅0−30(1000−75⋅20)+30∣∣∣50307530∣∣∣
Bước 2.1.3.2.1.2
Nhân -75−75 với 2020.
25⋅0-30(1000-1500)+30|50307530|25⋅0−30(1000−1500)+30∣∣∣50307530∣∣∣
25⋅0-30(1000-1500)+30|50307530|25⋅0−30(1000−1500)+30∣∣∣50307530∣∣∣
Bước 2.1.3.2.2
Trừ 15001500 khỏi 10001000.
25⋅0-30⋅-500+30|50307530|25⋅0−30⋅−500+30∣∣∣50307530∣∣∣
25⋅0-30⋅-500+30|50307530|25⋅0−30⋅−500+30∣∣∣50307530∣∣∣
25⋅0-30⋅-500+30|50307530|25⋅0−30⋅−500+30∣∣∣50307530∣∣∣
Bước 2.1.4
Tính |50307530|∣∣∣50307530∣∣∣.
Bước 2.1.4.1
Có thể tìm được định thức của một 2×22×2 ma trận bằng công thức |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
25⋅0-30⋅-500+30(50⋅30-75⋅30)25⋅0−30⋅−500+30(50⋅30−75⋅30)
Bước 2.1.4.2
Rút gọn định thức.
Bước 2.1.4.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 2.1.4.2.1.1
Nhân 5050 với 3030.
25⋅0-30⋅-500+30(1500-75⋅30)25⋅0−30⋅−500+30(1500−75⋅30)
Bước 2.1.4.2.1.2
Nhân -75 với 30.
25⋅0-30⋅-500+30(1500-2250)
25⋅0-30⋅-500+30(1500-2250)
Bước 2.1.4.2.2
Trừ 2250 khỏi 1500.
25⋅0-30⋅-500+30⋅-750
25⋅0-30⋅-500+30⋅-750
25⋅0-30⋅-500+30⋅-750
Bước 2.1.5
Rút gọn định thức.
Bước 2.1.5.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 2.1.5.1.1
Nhân 25 với 0.
0-30⋅-500+30⋅-750
Bước 2.1.5.1.2
Nhân -30 với -500.
0+15000+30⋅-750
Bước 2.1.5.1.3
Nhân 30 với -750.
0+15000-22500
0+15000-22500
Bước 2.1.5.2
Cộng 0 và 15000.
15000-22500
Bước 2.1.5.3
Trừ 22500 khỏi 15000.
-7500
-7500
-7500
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.
[253030100503020010753020001]
Bước 2.4
Tìm dạng ma trận hàng bậc thang rút gọn.
Bước 2.4.1
Multiply each element of R1 by 125 to make the entry at 1,1 a 1.
Bước 2.4.1.1
Multiply each element of R1 by 125 to make the entry at 1,1 a 1.
[252530253025125025025503020010753020001]
Bước 2.4.1.2
Rút gọn R1.
[1656512500503020010753020001]
[1656512500503020010753020001]
Bước 2.4.2
Perform the row operation R2=R2-50R1 to make the entry at 2,1 a 0.
Bước 2.4.2.1
Perform the row operation R2=R2-50R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[165651250050-50⋅130-50(65)20-50(65)0-50(125)1-50⋅00-50⋅0753020001]
Bước 2.4.2.2
Rút gọn R2.
[16565125000-30-40-210753020001]
[16565125000-30-40-210753020001]
Bước 2.4.3
Perform the row operation R3=R3-75R1 to make the entry at 3,1 a 0.
Bước 2.4.3.1
Perform the row operation R3=R3-75R1 to make the entry at 3,1 a 0.
[16565125000-30-40-21075-75⋅130-75(65)20-75(65)0-75(125)0-75⋅01-75⋅0]
Bước 2.4.3.2
Rút gọn R3.
[16565125000-30-40-2100-60-70-301]
[16565125000-30-40-2100-60-70-301]
Bước 2.4.4
Multiply each element of R2 by -130 to make the entry at 2,2 a 1.
Bước 2.4.4.1
Multiply each element of R2 by -130 to make the entry at 2,2 a 1.
[1656512500-130⋅0-130⋅-30-130⋅-40-130⋅-2-130⋅1-130⋅00-60-70-301]
Bước 2.4.4.2
Rút gọn R2.
[16565125000143115-13000-60-70-301]
[16565125000143115-13000-60-70-301]
Bước 2.4.5
Perform the row operation R3=R3+60R2 to make the entry at 3,2 a 0.
Bước 2.4.5.1
Perform the row operation R3=R3+60R2 to make the entry at 3,2 a 0.
[16565125000143115-13000+60⋅0-60+60⋅1-70+60(43)-3+60(115)0+60(-130)1+60⋅0]
Bước 2.4.5.2
Rút gọn R3.
[16565125000143115-130000101-21]
[16565125000143115-130000101-21]
Bước 2.4.6
Multiply each element of R3 by 110 to make the entry at 3,3 a 1.
Bước 2.4.6.1
Multiply each element of R3 by 110 to make the entry at 3,3 a 1.
[16565125000143115-13000100101010110-210110]
Bước 2.4.6.2
Rút gọn R3.
[16565125000143115-1300001110-15110]
[16565125000143115-1300001110-15110]
Bước 2.4.7
Perform the row operation R2=R2-43R3 to make the entry at 2,3 a 0.
Bước 2.4.7.1
Perform the row operation R2=R2-43R3 to make the entry at 2,3 a 0.
[16565125000-43⋅01-43⋅043-43⋅1115-43⋅110-130-43(-15)0-43⋅110001110-15110]
Bước 2.4.7.2
Rút gọn R2.
[1656512500010-115730-215001110-15110]
[1656512500010-115730-215001110-15110]
Bước 2.4.8
Perform the row operation R1=R1-65R3 to make the entry at 1,3 a 0.
Bước 2.4.8.1
Perform the row operation R1=R1-65R3 to make the entry at 1,3 a 0.
[1-65⋅065-65⋅065-65⋅1125-65⋅1100-65(-15)0-65⋅110010-115730-215001110-15110]
Bước 2.4.8.2
Rút gọn R1.
[1650-225625-325010-115730-215001110-15110]
[1650-225625-325010-115730-215001110-15110]
Bước 2.4.9
Perform the row operation R1=R1-65R2 to make the entry at 1,2 a 0.
Bước 2.4.9.1
Perform the row operation R1=R1-65R2 to make the entry at 1,2 a 0.
[1-65⋅065-65⋅10-65⋅0-225-65(-115)625-65⋅730-325-65(-215)010-115730-215001110-15110]
Bước 2.4.9.2
Rút gọn R1.
[1000-125125010-115730-215001110-15110]
[1000-125125010-115730-215001110-15110]
[1000-125125010-115730-215001110-15110]
Bước 2.5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[0-125125-115730-215110-15110]
[0-125125-115730-215110-15110]
Bước 3
Nhân vào phía bên trái hai vế phương trình với ma trận nghịch đảo.
([0-125125-115730-215110-15110]⋅[253030503020753020])⋅[xyz]=[0-125125-115730-215110-15110]⋅[1475990810]
Bước 4
Bất kỳ ma trận nào nhân với nghịch đảo của nó cũng sẽ luôn bằng 1.A⋅A-1=1.
[xyz]=[0-125125-115730-215110-15110]⋅[1475990810]
Bước 5
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.
[0⋅1475-125⋅990+125⋅810-115⋅1475+730⋅990-215⋅810110⋅1475-15⋅990+110⋅810]
Bước 5.3
Rút gọn mỗi phần tử của ma trận bằng cách nhân ra tất cả các biểu thức.
[-365743612]
[-365743612]
Bước 6
Rút gọn vế trái và vế phải.
[xyz]=[-365743612]
Bước 7
Tìm đáp án.
x=-365
y=743
z=612