MatrixCalc

حاسبة الصورة الدرجية المختزلة

اختزل أي مصفوفة إلى الصورة الدرجية المختزلة واقرأ كل عملية أولية على الصفوف مكتوبة على هيئة S2 → S2 − 3·S1.

المصفوفة A
صفوف: 3
أعمدة: 3
المصفوفة B
صفوف: 3
أعمدة: 3
العمليات

افتح الخطوات أدناه لرؤية الإجابة الكاملة.

النتيجة
ختر عملية لرؤية النتيجة هنا. ستظهر رسائل الخطأ في هذه المنطقة.

تلميح: اضبط الحجم (الحد الأقصى 50×50). A×B يتطلب أعمدة(A)=صفوف(B). المحدد/المعكوس/الأثر/الأس تتطلب مصفوفات مربعة.

React, Tailwind & shadcn/ui. No external math deps. — العربية

أدخل مصفوفتك — والمصفوفة الموسعة إن كان الأمر يتعلق بنظام معادلات — ثم اضغط RREF(A). ويسمّي لوح الخطوات كل عملية أُجريت.

الصورة الدرجية والصورة الدرجية المختزلة

في الصورة الدرجية يبدأ كل صف أبعد يمينًا من الصف الذي فوقه، ويكون ما تحت كل عنصر رائد أصفارًا. أما الصورة المختزلة فتشترط زيادةً أن يكون كل عنصر رائد مساويًا 1 وأن يكون عموده أصفارًا فوقه أيضًا. والصورة المختزلة وحيدة: لكل مصفوفة صورة واحدة مهما اختلف طريق الاختزال.

ولهذا السبب تصلح للحل. فمتى بلغ النظام الصورة الدرجية المختزلة قُرئ الحل مباشرة بلا تعويض عكسي. والأعمدة الخالية من عنصر رائد تقابل متغيرات حرة، وعددها هو بُعد فضاء الحلول.

مثال محلول

النظام x + 2y − z = −4 و 2x + 3y − z = −11 و −2x − 3z = 22 على شكل مصفوفة موسعة:

12−1−4
23−1−11
−20−322
100−8
0101
001−2

يُقرأ الحل في العمود الأخير: x = −8 و y = 1 و z = −2. أما صف على صورة 0 = c بقيمة c غير صفرية فيعني أن النظام متناقض.

أخطاء شائعة

  • التوقف عند الصورة الدرجية. لقراءة الحل مباشرة لا بد أن يكون ما فوق العناصر المحورية أصفارًا كذلك.
  • ضرب صف في صفر. ليست عملية مشروعة: فهي تمحو معادلة بدل أن تعيد كتابتها.
  • نسيان عمود الثوابت. كل عملية تشمل الصف كاملًا بما فيه الطرف الأيمن.
  • عدّ الصف الصفري تناقضًا. إنما يدل على معادلة زائدة، أي على وجود ما لا نهاية من الحلول.

أسئلة شائعة

ما الفرق بين الصورة الدرجية والصورة الدرجية المختزلة؟
الصورة الدرجية فيها أصفار تحت كل عنصر محوري. والمختزلة تشترط زيادةً أن تكون العناصر المحورية مساوية 1 وأن يكون ما فوقها أصفارًا. والوحيدة منهما هي المختزلة.
كيف أدخل نظام معادلات؟
على شكل مصفوفة موسعة: صف لكل معادلة، وعمود لكل مجهول، وعمود أخير للثوابت. فثلاث معادلات بثلاثة مجاهيل تعطي مصفوفة 3×4.
ماذا يعني ظهور صف صفري في الناتج؟
يعني أن تلك المعادلة كانت توليفة من المعادلات الأخرى ولم تضف شيئًا. وعندها يكون للنظام عادةً ما لا نهاية من الحلول.
كيف أعرف أن النظام بلا حل؟
من صف طرفه الأيسر أصفار كلها بينما ثابته غير صفري. فهو يقرر أن 0 = c، وهذا تناقض.

تريد الشرح الكامل؟ اقرأ الدليل: شرح حذف غاوس وغاوس-جوردان

حاسبات أخرى