初级微积分 示例
[1-123][1−123]
解题步骤 1
将矩阵写成一个下三角矩阵和一个上三角矩阵的乘积。
[10l211][u11u120u22]=[1-123][10l211][u11u120u22]=[1−123]
解题步骤 2
解题步骤 2.1
当且仅当第一个矩阵的列数等于第二个矩阵的行数时,这两个矩阵才可以相乘。在本例中,第一个矩阵是 2×22×2,第二个矩阵是 2×22×2。
解题步骤 2.2
将第一个矩阵中的每一行乘以第二个矩阵中的每一列。
[1u11+0⋅01u12+0u22l21u11+1⋅0l21u12+1u22]=[1-123][1u11+0⋅01u12+0u22l21u11+1⋅0l21u12+1u22]=[1−123]
解题步骤 2.3
通过展开所有表达式化简矩阵的每一个元素。
[u11u12l21u11l21u12+u22]=[1-123][u11u12l21u11l21u12+u22]=[1−123]
[u11u12l21u11l21u12+u22]=[1-123][u11u12l21u11l21u12+u22]=[1−123]
解题步骤 3
解题步骤 3.1
写成线性方程组。
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
l21u11=2l21u11=2
l21u12+u22=3l21u12+u22=3
解题步骤 3.2
求解方程组。
解题步骤 3.2.1
将每个方程中所有出现的 u11u11 替换成 11。
解题步骤 3.2.1.1
使用 11 替换 l21u11=2l21u11=2 中所有出现的 u11u11.
l21⋅1=2l21⋅1=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
l21u12+u22=3l21u12+u22=3
解题步骤 3.2.1.2
化简左边。
解题步骤 3.2.1.2.1
将 l21l21 乘以 11。
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
l21u12+u22=3l21u12+u22=3
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
l21u12+u22=3l21u12+u22=3
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
l21u12+u22=3l21u12+u22=3
解题步骤 3.2.2
将每个方程中所有出现的 l21l21 替换成 22。
解题步骤 3.2.2.1
使用 22 替换 l21u12+u22=3l21u12+u22=3 中所有出现的 l21l21.
2⋅u12+u22=32⋅u12+u22=3
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
解题步骤 3.2.2.2
化简左边。
解题步骤 3.2.2.2.1
将 22 乘以 u12u12。
2u12+u22=32u12+u22=3
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
2u12+u22=32u12+u22=3
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
2u12+u22=32u12+u22=3
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
解题步骤 3.2.3
将每个方程中所有出现的 u12u12 替换成 -1−1。
解题步骤 3.2.3.1
使用 -1−1 替换 2u12+u22=32u12+u22=3 中所有出现的 u12u12.
2(-1)+u22=32(−1)+u22=3
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
解题步骤 3.2.3.2
化简左边。
解题步骤 3.2.3.2.1
将 22 乘以 -1−1。
-2+u22=3−2+u22=3
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
-2+u22=3−2+u22=3
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
-2+u22=3−2+u22=3
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
解题步骤 3.2.4
将所有不包含 u22u22 的项移到等式右边。
解题步骤 3.2.4.1
在等式两边都加上 22。
u22=3+2u22=3+2
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
解题步骤 3.2.4.2
将 33 和 22 相加。
u22=5u22=5
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
u22=5u22=5
l21=2l21=2
u11=1u11=1
u12=-1u12=−1
解题步骤 3.2.5
求解方程组。
u22=5l21=2u11=1u12=-1
解题步骤 3.2.6
列出所有解。
u22=5,l21=2,u11=1,u12=-1
u22=5,l21=2,u11=1,u12=-1
u22=5,l21=2,u11=1,u12=-1
解题步骤 4
代入已求解的值。
[1-123]=[1021][1-105]