Lineare Algebra Beispiele

$[\begin{array}{c} - \frac{6}{32.5} & \frac{18}{35.4} & - \frac{6}{37.8} \\ - \frac{30}{31.5} & - \frac{30}{35.4} & - \frac{30}{37.8} \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} \end{array}]$

Schritt 1

Schreibe als eine erweiterte Matrix für $A x = 0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{6}{32.5} & \frac{18}{35.4} & - \frac{6}{37.8} & 0 \\ - \frac{30}{31.5} & - \frac{30}{35.4} & - \frac{30}{37.8} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2

Ermittele die normierte Zeilenstufenform.

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Schritt 2.1

Dividiere $6$ durch $32.5$ .

$[\begin{array}{c} - 1 \cdot 0.1\overline{846153} & \frac{18}{35.4} & - \frac{6}{37.8} & 0 \\ - \frac{30}{31.5} & - \frac{30}{35.4} & - \frac{30}{37.8} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.2

Mutltipliziere $- 1$ mit $0.1\overline{846153}$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & \frac{18}{35.4} & - \frac{6}{37.8} & 0 \\ - \frac{30}{31.5} & - \frac{30}{35.4} & - \frac{30}{37.8} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.3

Dividiere $18$ durch $35.4$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - \frac{6}{37.8} & 0 \\ - \frac{30}{31.5} & - \frac{30}{35.4} & - \frac{30}{37.8} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.4

Dividiere $6$ durch $37.8$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 1 \cdot 0.\overline{158730} & 0 \\ - \frac{30}{31.5} & - \frac{30}{35.4} & - \frac{30}{37.8} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.5

Mutltipliziere $- 1$ mit $0.\overline{158730}$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - \frac{30}{31.5} & - \frac{30}{35.4} & - \frac{30}{37.8} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.6

Dividiere $30$ durch $31.5$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - 1 \cdot 0.\overline{952380} & - \frac{30}{35.4} & - \frac{30}{37.8} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.7

Mutltipliziere $- 1$ mit $0.\overline{952380}$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - 0.\overline{952380} & - \frac{30}{35.4} & - \frac{30}{37.8} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.8

Dividiere $30$ durch $35.4$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - 0.\overline{952380} & - 1 \cdot 0.84745762 & - \frac{30}{37.8} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.9

Mutltipliziere $- 1$ mit $0.84745762$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - 0.\overline{952380} & - 0.84745762 & - \frac{30}{37.8} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.10

Dividiere $30$ durch $37.8$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - 0.\overline{952380} & - 0.84745762 & - 1 \cdot 0.\overline{793650} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.11

Mutltipliziere $- 1$ mit $0.\overline{793650}$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - 0.\overline{952380} & - 0.84745762 & - 0.\overline{793650} & 0 \\ - \frac{7.5}{31.5} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.12

Dividiere $7.5$ durch $31.5$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - 0.\overline{952380} & - 0.84745762 & - 0.\overline{793650} & 0 \\ - 1 \cdot 0.\overline{238095} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.13

Mutltipliziere $- 1$ mit $0.\overline{238095}$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - 0.\overline{952380} & - 0.84745762 & - 0.\overline{793650} & 0 \\ - 0.\overline{238095} & - \frac{5.4}{35.4} & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.14

Dividiere $5.4$ durch $35.4$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - 0.\overline{952380} & - 0.84745762 & - 0.\overline{793650} & 0 \\ - 0.\overline{238095} & - 1 \cdot 0.15254237 & - \frac{22.2}{37.8} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.15

Mutltipliziere $- 1$ mit $0.15254237$ .

Schritt 2.16

Dividiere $22.2$ durch $37.8$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - 0.\overline{952380} & - 0.84745762 & - 0.\overline{793650} & 0 \\ - 0.\overline{238095} & - 0.15254237 & - 1 \cdot 0.\overline{587301} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.17

Mutltipliziere $- 1$ mit $0.\overline{587301}$ .

$[\begin{array}{c} - 0.1\overline{846153} & 0.50847457 & - 0.\overline{158730} & 0 \\ - 0.\overline{952380} & - 0.84745762 & - 0.\overline{793650} & 0 \\ - 0.\overline{238095} & - 0.15254237 & - 0.\overline{587301} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.18

Multipliziere jedes Element von $R_{1}$ mit $\frac{1}{- 0.1\overline{846153}}$ , um den Eintrag in $1, 1$ mit $1$ vorzunehmen.

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Schritt 2.18.1

Multipliziere jedes Element von $R_{1}$ mit $\frac{1}{- 0.1\overline{846153}}$ , um den Eintrag in $1, 1$ mit $1$ vorzunehmen.

$[\begin{array}{c} \frac{- 0.1\overline{846153}}{- 0.1\overline{846153}} & \frac{0.50847457}{- 0.1\overline{846153}} & \frac{- 0.\overline{158730}}{- 0.1\overline{846153}} & \frac{0}{- 0.1\overline{846153}} \\ - 0.\overline{952380} & - 0.84745762 & - 0.\overline{793650} & 0 \\ - 0.\overline{238095} & - 0.15254237 & - 0.\overline{587301} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.18.2

Vereinfache $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ - 0.\overline{952380} & - 0.84745762 & - 0.\overline{793650} & 0 \\ - 0.\overline{238095} & - 0.15254237 & - 0.\overline{587301} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.19

Führe die Zeilenumformung $R_{2} = R_{2} + 0.\overline{952380} R_{1}$ aus, um den Eintrag in $2, 1$ mit $0$ zu machen.

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Schritt 2.19.1

Führe die Zeilenumformung $R_{2} = R_{2} + 0.\overline{952380} R_{1}$ aus, um den Eintrag in $2, 1$ mit $0$ zu machen.

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ - 0.\overline{952380} + 0.\overline{952380} \cdot 1 & - 0.84745762 + 0.\overline{952380} \cdot - 2.75423728 & - 0.\overline{793650} + 0.\overline{952380} \cdot 0.8\overline{597883} & 0 + 0.\overline{952380} \cdot 0 \\ - 0.\overline{238095} & - 0.15254237 & - 0.\overline{587301} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.19.2

Vereinfache $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ 0 & - 3.47054075 & 0.02519526 & 0 \\ - 0.\overline{238095} & - 0.15254237 & - 0.\overline{587301} & 0 \end{array}]$

Schritt 2.20

Führe die Zeilenumformung $R_{3} = R_{3} + 0.\overline{238095} R_{1}$ aus, um den Eintrag in $3, 1$ mit $0$ zu machen.

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Schritt 2.20.1

Führe die Zeilenumformung $R_{3} = R_{3} + 0.\overline{238095} R_{1}$ aus, um den Eintrag in $3, 1$ mit $0$ zu machen.

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ 0 & - 3.47054075 & 0.02519526 & 0 \\ - 0.\overline{238095} + 0.\overline{238095} \cdot 1 & - 0.15254237 + 0.\overline{238095} \cdot - 2.75423728 & - 0.\overline{587301} + 0.\overline{238095} \cdot 0.8\overline{597883} & 0 + 0.\overline{238095} \cdot 0 \end{array}]$

Schritt 2.20.2

Vereinfache $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ 0 & - 3.47054075 & 0.02519526 & 0 \\ 0 & - 0.80831315 & - 0.38259007 & 0 \end{array}]$

Schritt 2.21

Multipliziere jedes Element von $R_{2}$ mit $\frac{1}{- 3.47054075}$ , um den Eintrag in $2, 2$ mit $1$ vorzunehmen.

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Schritt 2.21.1

Multipliziere jedes Element von $R_{2}$ mit $\frac{1}{- 3.47054075}$ , um den Eintrag in $2, 2$ mit $1$ vorzunehmen.

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ \frac{0}{- 3.47054075} & \frac{- 3.47054075}{- 3.47054075} & \frac{0.02519526}{- 3.47054075} & \frac{0}{- 3.47054075} \\ 0 & - 0.80831315 & - 0.38259007 & 0 \end{array}]$

Schritt 2.21.2

Vereinfache $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ 0 & 1 & - 0.00725975 & 0 \\ 0 & - 0.80831315 & - 0.38259007 & 0 \end{array}]$

Schritt 2.22

Führe die Zeilenumformung $R_{3} = R_{3} + 0.80831315 R_{2}$ aus, um den Eintrag in $3, 2$ mit $0$ zu machen.

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Schritt 2.22.1

Führe die Zeilenumformung $R_{3} = R_{3} + 0.80831315 R_{2}$ aus, um den Eintrag in $3, 2$ mit $0$ zu machen.

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ 0 & 1 & - 0.00725975 & 0 \\ 0 + 0.80831315 \cdot 0 & - 0.80831315 + 0.80831315 \cdot 1 & - 0.38259007 + 0.80831315 \cdot - 0.00725975 & 0 + 0.80831315 \cdot 0 \end{array}]$

Schritt 2.22.2

Vereinfache $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ 0 & 1 & - 0.00725975 & 0 \\ 0 & 0 & - 0.38845822 & 0 \end{array}]$

Schritt 2.23

Multipliziere jedes Element von $R_{3}$ mit $\frac{1}{- 0.38845822}$ , um den Eintrag in $3, 3$ mit $1$ vorzunehmen.

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Schritt 2.23.1

Multipliziere jedes Element von $R_{3}$ mit $\frac{1}{- 0.38845822}$ , um den Eintrag in $3, 3$ mit $1$ vorzunehmen.

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ 0 & 1 & - 0.00725975 & 0 \\ \frac{0}{- 0.38845822} & \frac{0}{- 0.38845822} & \frac{- 0.38845822}{- 0.38845822} & \frac{0}{- 0.38845822} \end{array}]$

Schritt 2.23.2

Vereinfache $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ 0 & 1 & - 0.00725975 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}]$

Schritt 2.24

Führe die Zeilenumformung $R_{2} = R_{2} + 0.00725975 R_{3}$ aus, um den Eintrag in $2, 3$ mit $0$ zu machen.

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Schritt 2.24.1

Führe die Zeilenumformung $R_{2} = R_{2} + 0.00725975 R_{3}$ aus, um den Eintrag in $2, 3$ mit $0$ zu machen.

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ 0 + 0.00725975 \cdot 0 & 1 + 0.00725975 \cdot 0 & - 0.00725975 + 0.00725975 \cdot 1 & 0 + 0.00725975 \cdot 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}]$

Schritt 2.24.2

Vereinfache $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0.8\overline{597883} & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}]$

Schritt 2.25

Führe die Zeilenumformung $R_{1} = R_{1} - 0.8\overline{597883} R_{3}$ aus, um den Eintrag in $1, 3$ mit $0$ zu machen.

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Schritt 2.25.1

Führe die Zeilenumformung $R_{1} = R_{1} - 0.8\overline{597883} R_{3}$ aus, um den Eintrag in $1, 3$ mit $0$ zu machen.

$[\begin{array}{c} 1 - 0.8\overline{597883} \cdot 0 & - 2.75423728 - 0.8\overline{597883} \cdot 0 & 0.8\overline{597883} - 0.8\overline{597883} \cdot 1 & 0 - 0.8\overline{597883} \cdot 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}]$

Schritt 2.25.2

Vereinfache $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - 2.75423728 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}]$

Schritt 2.26

Führe die Zeilenumformung $R_{1} = R_{1} + 2.75423728 R_{2}$ aus, um den Eintrag in $1, 2$ mit $0$ zu machen.

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Schritt 2.26.1

Führe die Zeilenumformung $R_{1} = R_{1} + 2.75423728 R_{2}$ aus, um den Eintrag in $1, 2$ mit $0$ zu machen.

$[\begin{array}{c} 1 + 2.75423728 \cdot 0 & - 2.75423728 + 2.75423728 \cdot 1 & 0 + 2.75423728 \cdot 0 & 0 + 2.75423728 \cdot 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}]$

Schritt 2.26.2

Vereinfache $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}]$

Schritt 3

Verwende die Ergebnismatrix, um die endgültigen Lösungen für das Gleichungssystem anzugeben.

$x = 0$

$y = 0$

$z = 0$

Schritt 4

Schreibe einen Lösungsvektor durch Lösung der freien Variablen in jeder Zeile.

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = [\begin{array}{c} 0 \\ 0 \\ 0 \end{array}]$

Schritt 5

Schreibe als eine Lösungsmenge.

${[\begin{array}{c} 0 \\ 0 \\ 0 \end{array}]}$