Đại số tuyến tính Ví dụ

Giải Bằng Cách Sử Dụng một Ma Trận Nghịch Đảo 2x-5y+5z=28 , -3x-2y+15z=35 , -3x+6y-5z=33
2x-5y+5z=282x5y+5z=28 , -3x-2y+15z=353x2y+15z=35 , -3x+6y-5z=333x+6y5z=33
Bước 1
Tìm AX=BAX=B từ hệ phương trình.
[2-55-3-215-36-5][xyz]=[283533]2553215365xyz=283533
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 11 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 a11a11 is the determinant with row 11 and column 11 deleted.
|-2156-5|21565
Bước 2.1.1.4
Multiply element a11a11 by its cofactor.
2|-2156-5|221565
Bước 2.1.1.5
The minor for a12a12 is the determinant with row 11 and column 22 deleted.
|-315-3-5|31535
Bước 2.1.1.6
Multiply element a12a12 by its cofactor.
5|-315-3-5|531535
Bước 2.1.1.7
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|-3-2-36|3236
Bước 2.1.1.8
Multiply element a13a13 by its cofactor.
5|-3-2-36|53236
Bước 2.1.1.9
Add the terms together.
2|-2156-5|+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|221565+531535+53236
2|-2156-5|+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|221565+531535+53236
Bước 2.1.2
Tính |-2156-5|21565.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.2.1
Có thể tìm được định thức của một 2×22×2 ma trận bằng công thức |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
2(-2-5-615)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|2(25615)+531535+53236
Bước 2.1.2.2
Rút gọn định thức.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.2.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.2.2.1.1
Nhân -2 với -5.
2(10-615)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
Bước 2.1.2.2.1.2
Nhân -6 với 15.
2(10-90)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
2(10-90)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
Bước 2.1.2.2.2
Trừ 90 khỏi 10.
2-80+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
2-80+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
2-80+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
Bước 2.1.3
Tính |-315-3-5|.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.3.1
Có thể tìm được định thức của một 2×2 ma trận bằng công thức |abcd|=ad-cb.
2-80+5(-3-5-(-315))+5|-3-2-36|
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 -3 với -5.
2-80+5(15-(-315))+5|-3-2-36|
Bước 2.1.3.2.1.2
Nhân -(-315).
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.3.2.1.2.1
Nhân -3 với 15.
2-80+5(15--45)+5|-3-2-36|
Bước 2.1.3.2.1.2.2
Nhân -1 với -45.
2-80+5(15+45)+5|-3-2-36|
2-80+5(15+45)+5|-3-2-36|
2-80+5(15+45)+5|-3-2-36|
Bước 2.1.3.2.2
Cộng 1545.
2-80+560+5|-3-2-36|
2-80+560+5|-3-2-36|
2-80+560+5|-3-2-36|
Bước 2.1.4
Tính |-3-2-36|.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.4.1
Có thể tìm được định thức của một 2×2 ma trận bằng công thức |abcd|=ad-cb.
2-80+560+5(-36-(-3-2))
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 -3 với 6.
2-80+560+5(-18-(-3-2))
Bước 2.1.4.2.1.2
Nhân -(-3-2).
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.4.2.1.2.1
Nhân -3 với -2.
2-80+560+5(-18-16)
Bước 2.1.4.2.1.2.2
Nhân -1 với 6.
2-80+560+5(-18-6)
2-80+560+5(-18-6)
2-80+560+5(-18-6)
Bước 2.1.4.2.2
Trừ 6 khỏi -18.
2-80+560+5-24
2-80+560+5-24
2-80+560+5-24
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 2 với -80.
-160+560+5-24
Bước 2.1.5.1.2
Nhân 5 với 60.
-160+300+5-24
Bước 2.1.5.1.3
Nhân 5 với -24.
-160+300-120
-160+300-120
Bước 2.1.5.2
Cộng -160300.
140-120
Bước 2.1.5.3
Trừ 120 khỏi 140.
20
20
20
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.
[2-55100-3-215010-36-5001]
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 12 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 12 to make the entry at 1,1 a 1.
[22-5252120202-3-215010-36-5001]
Bước 2.4.1.2
Rút gọn R1.
[1-52521200-3-215010-36-5001]
[1-52521200-3-215010-36-5001]
Bước 2.4.2
Perform the row operation R2=R2+3R1 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+3R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[1-52521200-3+31-2+3(-52)15+3(52)0+3(12)1+300+30-36-5001]
Bước 2.4.2.2
Rút gọn R2.
[1-525212000-1924523210-36-5001]
[1-525212000-1924523210-36-5001]
Bước 2.4.3
Perform the row operation R3=R3+3R1 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+3R1 to make the entry at 3,1 a 0.
[1-525212000-1924523210-3+316+3(-52)-5+3(52)0+3(12)0+301+30]
Bước 2.4.3.2
Rút gọn R3.
[1-525212000-19245232100-32523201]
[1-525212000-19245232100-32523201]
Bước 2.4.4
Multiply each element of R2 by -219 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 -219 to make the entry at 2,2 a 1.
[1-52521200-2190-219(-192)-219452-21932-2191-21900-32523201]
Bước 2.4.4.2
Rút gọn R2.
[1-5252120001-4519-319-21900-32523201]
[1-5252120001-4519-319-21900-32523201]
Bước 2.4.5
Perform the row operation R3=R3+32R2 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+32R2 to make the entry at 3,2 a 0.
[1-5252120001-4519-319-21900+320-32+32152+32(-4519)32+32(-319)0+32(-219)1+320]
Bước 2.4.5.2
Rút gọn R3.
[1-5252120001-4519-319-219000-20192419-3191]
[1-5252120001-4519-319-219000-20192419-3191]
Bước 2.4.6
Multiply each element of R3 by -1920 to make the entry at 3,3 a 1.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.6.1
Multiply each element of R3 by -1920 to make the entry at 3,3 a 1.
[1-5252120001-4519-319-2190-19200-19200-1920(-2019)-19202419-1920(-319)-19201]
Bước 2.4.6.2
Rút gọn R3.
[1-5252120001-4519-319-2190001-65320-1920]
[1-5252120001-4519-319-2190001-65320-1920]
Bước 2.4.7
Perform the row operation R2=R2+4519R3 to make the entry at 2,3 a 0.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.7.1
Perform the row operation R2=R2+4519R3 to make the entry at 2,3 a 0.
[1-525212000+451901+45190-4519+45191-319+4519(-65)-219+45193200+4519(-1920)001-65320-1920]
Bước 2.4.7.2
Rút gọn R2.
[1-52521200010-314-94001-65320-1920]
[1-52521200010-314-94001-65320-1920]
Bước 2.4.8
Perform the row operation R1=R1-52R3 to make the entry at 1,3 a 0.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.8.1
Perform the row operation R1=R1-52R3 to make the entry at 1,3 a 0.
[1-520-52-52052-52112-52(-65)0-523200-52(-1920)010-314-94001-65320-1920]
Bước 2.4.8.2
Rút gọn R1.
[1-52072-38198010-314-94001-65320-1920]
[1-52072-38198010-314-94001-65320-1920]
Bước 2.4.9
Perform the row operation R1=R1+52R2 to make the entry at 1,2 a 0.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.9.1
Perform the row operation R1=R1+52R2 to make the entry at 1,2 a 0.
[1+520-52+5210+52072+52-3-38+5214198+52(-94)010-314-94001-65320-1920]
Bước 2.4.9.2
Rút gọn R1.
[100-414-134010-314-94001-65320-1920]
[100-414-134010-314-94001-65320-1920]
[100-414-134010-314-94001-65320-1920]
Bước 2.5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[-414-134-314-94-65320-1920]
[-414-134-314-94-65320-1920]
Bước 3
Nhân vào phía bên trái hai vế phương trình với ma trận nghịch đảo.
([-414-134-314-94-65320-1920][2-55-3-215-36-5])[xyz]=[-414-134-314-94-65320-1920][283533]
Bước 4
Bất kỳ ma trận nào nhân với nghịch đảo của nó cũng sẽ luôn bằng 1.AA-1=1.
[xyz]=[-414-134-314-94-65320-1920][283533]
Bước 5
Nhân [-414-134-314-94-65320-1920][283533].
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.
[-428+1435-13433-328+1435-9433-6528+32035-192033]
Bước 5.3
Rút gọn mỗi phần tử của ma trận bằng cách nhân ra tất cả các biểu thức.
[-4212-2992-59710]
[-4212-2992-59710]
Bước 6
Rút gọn vế trái và vế phải.
[xyz]=[-4212-2992-59710]
Bước 7
Tìm đáp án.
x=-4212
y=-2992
z=-59710
 [x2  12  π  xdx ]