Kalkulator Aljabar Linear

Selesaikan soal aljabar linear langkah demi langkah

Kalkulator ini menyelesaikan masalah aljabar linear. Kalkulator ini digunakan untuk menjawab pertanyaan yang berkaitan dengan vektor dan matriks.
Tidak menemukan kalkulator yang Anda butuhkan? Ajukan permintaan
$$$\times$$$
A

Jika kalkulator tidak menghitung sesuatu atau Anda menemukan kesalahan, atau Anda memiliki saran/masukan, silakan hubungi kami.

Masukan Anda

Temukan SVD dari $$$\left[\begin{array}{cc}1 & 1\\0 & 1\end{array}\right]$$$.

Solusi

Temukan transpos matriks: $$$\left[\begin{array}{cc}1 & 1\\0 & 1\end{array}\right]^{T} = \left[\begin{array}{cc}1 & 0\\1 & 1\end{array}\right]$$$ (untuk langkah-langkahnya, lihat kalkulator transpos matriks).

Kalikan matriks dengan transposnya: $$$W = \left[\begin{array}{cc}1 & 1\\0 & 1\end{array}\right]\cdot \left[\begin{array}{cc}1 & 0\\1 & 1\end{array}\right] = \left[\begin{array}{cc}2 & 1\\1 & 1\end{array}\right]$$$ (untuk langkah-langkahnya, lihat kalkulator perkalian matriks).

Sekarang, temukan nilai eigen dan vektor eigen dari $$$W$$$ (untuk langkah-langkahnya, lihat kalkulator nilai dan vektor eigen).

Nilai eigen: $$$- \frac{-3 + \sqrt{5}}{2}$$$, vektor eigen: $$$\left[\begin{array}{c}- \frac{-1 + \sqrt{5}}{2}\\1\end{array}\right]$$$.

Nilai eigen: $$$\frac{\sqrt{5} + 3}{2}$$$, vektor eigen: $$$\left[\begin{array}{c}\frac{1 + \sqrt{5}}{2}\\1\end{array}\right]$$$.

Temukan akar kuadrat dari nilai eigen tak nol ($$$\sigma_{i}$$$):

$$$\sigma_{1} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{3 - \sqrt{5}}}{2}$$$

$$$\sigma_{2} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 3}}{2}$$$

Matriks $$$\Sigma$$$ adalah matriks nol dengan $$$\sigma_{i}$$$ pada diagonalnya: $$$\Sigma = \left[\begin{array}{cc}\frac{\sqrt{2} \sqrt{3 - \sqrt{5}}}{2} & 0\\0 & \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 3}}{2}\end{array}\right].$$$

Kolom-kolom matriks $$$U$$$ adalah vektor-vektor yang dinormalisasi (vektor satuan): $$$U = \left[\begin{array}{cc}\frac{- \sqrt{10} + \sqrt{2}}{2 \sqrt{5 - \sqrt{5}}} & \frac{\sqrt{2} + \sqrt{10}}{2 \sqrt{\sqrt{5} + 5}}\\\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{5 - \sqrt{5}}} & \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{\sqrt{5} + 5}}\end{array}\right]$$$ (untuk langkah-langkah mencari vektor satuan, lihat kalkulator vektor satuan).

Sekarang, $$$v_{i} = \frac{1}{\sigma_{i}}\cdot \left[\begin{array}{cc}1 & 1\\0 & 1\end{array}\right]^{T}\cdot u_{i}$$$:

$$$v_{1} = \frac{1}{\sigma_{1}}\cdot \left[\begin{array}{cc}1 & 1\\0 & 1\end{array}\right]^{T}\cdot u_{1} = \frac{1}{\frac{\sqrt{2} \sqrt{3 - \sqrt{5}}}{2}}\cdot \left[\begin{array}{cc}1 & 0\\1 & 1\end{array}\right]\cdot \left[\begin{array}{c}\frac{- \sqrt{10} + \sqrt{2}}{2 \sqrt{5 - \sqrt{5}}}\\\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{5 - \sqrt{5}}}\end{array}\right] = \left[\begin{array}{c}\frac{1 - \sqrt{5}}{2 \sqrt{5 - 2 \sqrt{5}}}\\\frac{3 - \sqrt{5}}{2 \sqrt{5 - 2 \sqrt{5}}}\end{array}\right]$$$ (untuk langkah-langkah, lihat kalkulator perkalian skalar matriks dan kalkulator perkalian matriks).

$$$v_{2} = \frac{1}{\sigma_{2}}\cdot \left[\begin{array}{cc}1 & 1\\0 & 1\end{array}\right]^{T}\cdot u_{2} = \frac{1}{\frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 3}}{2}}\cdot \left[\begin{array}{cc}1 & 0\\1 & 1\end{array}\right]\cdot \left[\begin{array}{c}\frac{\sqrt{2} + \sqrt{10}}{2 \sqrt{\sqrt{5} + 5}}\\\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{\sqrt{5} + 5}}\end{array}\right] = \left[\begin{array}{c}\frac{1 + \sqrt{5}}{2 \sqrt{2 \sqrt{5} + 5}}\\\frac{\sqrt{5} + 3}{2 \sqrt{2 \sqrt{5} + 5}}\end{array}\right]$$$ (untuk langkah-langkah, lihat kalkulator perkalian skalar matriks dan kalkulator perkalian matriks).

Oleh karena itu, $$$V = \left[\begin{array}{cc}\frac{1 - \sqrt{5}}{2 \sqrt{5 - 2 \sqrt{5}}} & \frac{1 + \sqrt{5}}{2 \sqrt{2 \sqrt{5} + 5}}\\\frac{3 - \sqrt{5}}{2 \sqrt{5 - 2 \sqrt{5}}} & \frac{\sqrt{5} + 3}{2 \sqrt{2 \sqrt{5} + 5}}\end{array}\right].$$$

Matriks $$$U$$$, $$$\Sigma$$$, dan $$$V$$$ sedemikian rupa sehingga matriks awal $$$\left[\begin{array}{cc}1 & 1\\0 & 1\end{array}\right] = U \Sigma V^T$$$.

Jawaban

$$$U = \left[\begin{array}{cc}\frac{- \sqrt{10} + \sqrt{2}}{2 \sqrt{5 - \sqrt{5}}} & \frac{\sqrt{2} + \sqrt{10}}{2 \sqrt{\sqrt{5} + 5}}\\\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{5 - \sqrt{5}}} & \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{\sqrt{5} + 5}}\end{array}\right]\approx \left[\begin{array}{cc}-0.525731112119134 & 0.85065080835204\\0.85065080835204 & 0.525731112119134\end{array}\right]$$$A

$$$\Sigma = \left[\begin{array}{cc}\frac{\sqrt{2} \sqrt{3 - \sqrt{5}}}{2} & 0\\0 & \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 3}}{2}\end{array}\right]\approx \left[\begin{array}{cc}0.618033988749895 & 0\\0 & 1.618033988749895\end{array}\right]$$$A

$$$V = \left[\begin{array}{cc}\frac{1 - \sqrt{5}}{2 \sqrt{5 - 2 \sqrt{5}}} & \frac{1 + \sqrt{5}}{2 \sqrt{2 \sqrt{5} + 5}}\\\frac{3 - \sqrt{5}}{2 \sqrt{5 - 2 \sqrt{5}}} & \frac{\sqrt{5} + 3}{2 \sqrt{2 \sqrt{5} + 5}}\end{array}\right]\approx \left[\begin{array}{cc}-0.85065080835204 & 0.525731112119134\\0.525731112119134 & 0.85065080835204\end{array}\right]$$$A


Please try a new game Rotatly