Калькулятор линейной алгебры

Калькулятор линейной алгебры

Введите матрицы для объяснений ИИ: операции, преобразования строк, Ax=b, ранг и ядро. Проверьте результат.

Введите или загрузите задачуПодробные объясненияРегистрация не нужна
Введите задачу

linear algebra calculator

Ax = b

Операции с матрицами

Системы и преобразования строк

Ранг и ядро

linear algebra calculator

Калькулятор линейной алгебры

Введите матрицы для объяснений ИИ: операции, преобразования строк, Ax=b, ранг и ядро. Проверьте результат. Сохраняйте дроби и не округляйте рано. ИИ может ошибаться; важные вычисления проверяйте независимо.

Ввод текстаЗагрузить изображение

linear algebra calculator

Выберите операцию

Введите матрицы для объяснений ИИ: операции, преобразования строк, Ax=b, ранг и ядро. Проверьте результат.

01A·B / A⁻¹

Операции с матрицами

Для AB внутренние размеры должны совпадать; обратная матрица требует квадратной невырожденной матрицы.

02[A | b] → RREF

Системы и преобразования строк

Приведите [A|b] к ступенчатому виду и различайте единственное решение, несовместность и свободные переменные.

03rank(A) + nullity(A) = n

Ранг и ядро

Сосчитайте ведущие элементы и постройте базис ядра через свободные переменные.

04u·v / Av = λv

Векторы и спектральные задачи

Запросите скалярные произведения, проекции, определители или собственные векторы.

Метод

Ввод и проверка

Сохраняйте дроби и не округляйте рано. ИИ может ошибаться; важные вычисления проверяйте независимо.

  1. 1

    Введите всю матрицу

    A, b

    Каждая внутренняя пара скобок задаёт строку. Сохраняйте знаки и дроби; для Ax=b укажите b.

  2. 2

    Укажите операцию

    Ax = b

    Назовите метод и поле вещественных или комплексных чисел.

  3. 3

    Проследите шаги

    R₂ ← R₂ − ½R₁

    Сверьте каждое преобразование строки и свободные переменные с исходной матрицей.

  4. 4

    Проверьте результат

    Ax − b = 0

    Подставьте в исходное уравнение или проверьте произведение и каждую собственную пару.

Сохраняйте дроби и не округляйте рано. ИИ может ошибаться; важные вычисления проверяйте независимо.

Справочник

Формулы и условия

Сохраняйте дроби и не округляйте рано. ИИ может ошибаться; важные вычисления проверяйте независимо.

Произведение матриц

(m×n)(n×p) → m×p

Для AB внутренние размеры должны совпадать; обратная матрица требует квадратной невырожденной матрицы.

Обратная матрица

AA⁻¹ = A⁻¹A = I

Для AB внутренние размеры должны совпадать; обратная матрица требует квадратной невырожденной матрицы.

Линейная система

Ax = b

Приведите [A|b] к ступенчатому виду и различайте единственное решение, несовместность и свободные переменные.

Ранг и размерность ядра

rank(A) + nullity(A) = n

Сосчитайте ведущие элементы и постройте базис ядра через свободные переменные.

Пример

Разобранные примеры

Сохраняйте дроби и не округляйте рано. ИИ может ошибаться; важные вычисления проверяйте независимо.

Пример 1

Ax = b; A = [[2,1],[1,3]], b = [5,5]

Исключение и подстановка в исходную систему.

  1. 2x + y = 5; x + 3y = 5
  2. R₂ ← R₂ − ½R₁: [0, 5/2 | 5/2]
  3. y = 1; x = (5−1)/2 = 2

Результат: x = [2,1]

Проверка: A[2,1] = [5,5] = b

Пример 2

A⁻¹; A = [[2,1],[1,3]]

Обратная той же матрицы с проверкой единичного произведения.

  1. det(A) = 6−1 = 5 ≠ 0
  2. A⁻¹ = (1/5)[[3,−1],[−1,2]]

Результат: A⁻¹ = [[3/5,−1/5],[−1/5,2/5]]

Проверка: AA⁻¹ = (1/5)[[5,0],[0,5]] = I

Пример 3

rank(A), ker(A); A = [[1,2,3],[2,4,6]]

Зависимая строка оставляет две свободные переменные.

  1. R₂ ← R₂ − 2R₁: [[1,2,3],[0,0,0]]
  2. x₁ + 2x₂ + 3x₃ = 0
  3. x = s[−2,1,0] + t[−3,0,1]

Результат: rank(A) = 1; ker(A) = span{[−2,1,0], [−3,0,1]}

Проверка: A[−2,1,0] = A[−3,0,1] = [0,0]; 1+2 = 3

Распространённые ошибки

Сохраняйте дроби и не округляйте рано. ИИ может ошибаться; важные вычисления проверяйте независимо.

Несовместимые размеры

Определители и собственные значения требуют квадратной матрицы; проверьте размеры произведения.

Потеря знаков и множителей

Учитывайте перестановки, масштабирование строк и знаки кофакторов.

Пропуск проверки

Подставьте результат обратно; нулевой вектор не является собственным.