Matrixgleichungen Rechner

* X =

Zahlenformat
Lösungskommentare
Ohne Beschreibung (nur Antwort)

a

b

c

d

x

y

z

clear

i

ab
x2
xn

Randomize

313131313135151515151583137
2
2510
=Lösen

  Über den Matrixgleichungsrechner

Dies ist ein kostenloser Online-Matrixgleichungsrechner mit vollständiger, detaillierter, schrittweiser Beschreibung der Lösungen, die Operationen mit Matrizen bis zu einer Größe von 99x99 mit Matrixelementen der folgenden Typen durchführt: Dezimalzahlen, Brüche, komplexe Zahlen, Variablen.

Um die Berechnung zu starten, müssen Sie zunächst die Größe der Matrix in das Eingabefeld eingeben, das Sie ganz oben auf dem Bildschirm finden können. Dort können Sie auch die gewünschte Berechnungsmethode auswählen.

Etwas weiter unten finden Sie ein Matrixfenster, in das Sie die Matrixelemente mit der Tastatur eingeben müssen. Hier befindet sich auch das Matrix-Kontrollfeld, das die Arbeit mit Matrizen vereinfacht und die folgenden Steuerelemente enthält:

  • Das erste Element ermöglicht es Ihnen, das Matrixfenster zu vergrößern. Dies kann besonders nützlich sein, wenn Sie Berechnungen mit sehr großen Matrizen durchführen müssen, die nicht vollständig in das Fenster passen. Wenn die Matrix auch nach dem Vergrößern des Fensters nicht vollständig sichtbar ist, können Sie die Skalierung der Matrix mit den Tasten + / - ändern.
  • Das zweite Element übernimmt die Funktion, die Matrixeingabe in den Zwischenspeicher zu kopieren. Dies kann nützlich sein, wenn Sie häufig die gleiche Matrix für Berechnungen verwenden oder wenn Sie Matrizen zwischen verschiedenen Operationen verschieben müssen.
  • Und das letzte Element fügt die zuvor kopierte Matrix ein, was den Eingabeprozess der Matrix auf wenige Klicks beschleunigt, anstatt sie manuell einzugeben.

Noch weiter unten finden Sie eine Symbolleiste, mit der Sie den Rechner anpassen und die Arbeit mit ihm erleichtern können. Sie ist visuell in drei Teile unterteilt, die jeweils für die folgenden Funktionen verantwortlich sind:

  • Der erste Teil ermöglicht Ihnen die Auswahl des Zahlenformats bei der Anzeige des Lösungsergebnisses. Außerdem können Sie hier die Kommentare zur Lösung des Problems ausschalten, wenn Sie bereits verstanden haben, wie das Problem zu lösen ist, und den Rechner nur zur Beschleunigung oder Überprüfung Ihrer eigenen Berechnungen verwenden. Oder Sie können die schrittweise Lösung ganz abschalten, wenn Sie nur das Ergebnis der Lösung benötigen.
  • Der zweite Teil enthält Schaltflächen, mit denen Sie den Typ des Matrixeingabefelds ändern, dessen Elemente oder die gesamte Matrix löschen können, und die größte Schaltfläche mit einem Gleichheitszeichen, die Sie zum Bildschirm mit der Lösung des Problems führt. Alle diese Schaltflächen sind durch Tasten auf der Tastatur dupliziert. Um herauszufinden, welche Taste auf der Tastatur Sie drücken müssen, bewegen Sie einfach den Mauszeiger über eine der Schaltflächen und es erscheint ein Hinweis mit dem Namen der Taste. Sie können auch die Pfeiltasten auf Ihrer Tastatur verwenden, um den Cursor zwischen den Matrixeingabefeldern zu bewegen.
  • Und der letzte Teil ermöglicht Ihnen die Auswahl der Anzahl der Nachkommastellen für die Rundung von nicht ganzzahligen Zahlen. Außerdem können Sie hier sofort ein Beispiel sehen, wie die gerundeten Brüche aussehen werden.

  Was sind Matrixgleichungen?

Matrixgleichungen sind algebraische Ausdrücke, in denen sich auf der linken Seite der Gleichung eine Matrix mit bekannten Koeffizienten und eine Matrix mit unbekannten Variablen befindet, und auf der rechten Seite der Gleichung eine Matrix mit Konstanten steht, die das Ergebnis der Multiplikation einer Matrix mit bekannten Koeffizienten mit einer Matrix unbekannter Variablen ist. Das Ziel bei Matrixgleichungen besteht darin, die Matrix mit unbekannten Variablen zu finden.

  Wie löse ich Matrixgleichungen?

Um eine Matrixgleichung zu lösen, müssen wir die inverse Matrix der Matrix mit bekannten Koeffizienten berechnen und sie mit der Matrix der Konstanten multiplizieren. Das Ergebnis ist die Matrix der unbekannten Variablen, die die Lösung der Matrixgleichung darstellt.

  Beispiel für die Berechnung von Matrixgleichungen

Schreibe die Ausgangsmatrix
A
:
A
=
71
7
2
4
8
8
5
5
5
5
8
5
2
2
7
2
Schreibe die Ausgangsmatrix
B
:
B
=
7
7
2
4
8
8
5
5
5
5
8
5
2
2
7
2
Wir haben folgendes Matrixgleichungsformat:
A
*
X
=
B
;
Um die Wurzeln der Gleichung zu finden, können wir die Matrix
A
auf der linken Seite der Gleichung eliminieren;
Um dies zu tun, können wir die linke und rechte Seite der Gleichung mit
A
-1
0
auf der linken Seite multiplizieren;
Danach erhalten wir folgende Gleichung:
A
-1
0
*
A
*
X
=
A
-1
0
*
B
;
Wir können diese Gleichung vereinfachen;
Jede Matrix, die mit ihrer inversen Matrix multipliziert wird, ergibt die Einheitsmatrix;
Jede Matrix, die mit der Einheitsmatrix multipliziert wird, ergibt die gleiche Matrix;
Mit diesem Wissen haben wir folgendes:
A
-1
0
*
A
*
X
=
A
-1
0
*
B
; =>
E
*
X
=
A
-1
0
*
B
; =>
X
=
A
-1
0
*
B
;
Um die Wurzeln der Gleichung zu finden, berechnen wir die inverse Matrix der Matrix
A
und multiplizieren sie mit der Matrix
B
auf der linken Seite;
2
Inverse einer Matrix A⁻¹
A
-1
0
=
1
50
-
1
50
0
1
100
-
1
50
7
20
-
11
25
13
50
0
0
-
11
100
13
50
0
-
33
100
81
100
-
17
25
3
X = A⁻¹ * B
X
=
A
-1
0
·
B
=
1
50
-
1
50
0
1
100
-
1
50
7
20
-
11
25
13
50
0
0
-
11
100
13
50
0
-
33
100
81
100
-
17
25
·
7
7
2
4
8
8
5
5
5
5
8
5
2
2
7
2
=
0
1
-
1
20
-
37
100
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
Answer
A · X = B
0
1
-
1
20
-
37
100
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
Größe4×4FormA · X = B

  Quellen