线性代数计算器
线性代数是关于向量和矩阵的数学,从解方程组到计算机图形学和数据科学,处处都离不开它。这些计算器使用精确分数,所以它们展示的行变换、代数余子式展开和特征多项式,与你亲手写出的完全一致。
计算器
矩阵计算器
对矩阵做乘法、加法或减法,进行数乘或求幂,求转置,化为行最简形,或求秩和迹,全部使用精确分数并展示每一步。
行列式计算器
输入一个方阵即可求出它的行列式:2×2 用 ad − bc 法则,3×3 用余子式展开,更大的矩阵用行化简化为三角形,全部精确计算。
逆矩阵计算器
输入一个方阵,即可用精确分数求出它的逆矩阵:2×2 用简便公式,其他情况对 [A | I] 做高斯–若尔当消元,并查看 A 乘以其逆矩阵等于单位矩阵的验证。
特征值计算器
输入一个方阵,即可求出它的特征值和特征向量,给出特征多项式、包括根式和共轭复根在内的精确根,以及每个特征向量的零空间计算。
点积计算器
输入两个向量,即可得到它们的点积、模、夹角以及一个向量在另一个向量上的投影,每一次乘法和求和都会展示出来。
叉积计算器
输入两个三维向量,即可用行列式法求出它们的叉积,得到它的模,即两向量所张成平行四边形的面积,并检验它同时垂直于两个向量。
涵盖主题
- 矩阵运算
- 加法、乘法、转置、秩和行化简。
- 行列式与逆矩阵
- 代数余子式展开、高斯–若尔当消元法,以及矩阵何时是奇异的。
- 特征值
- 特征多项式、特征向量和重数。
- 向量
- 点积、向量的夹角、投影和叉积。
矩阵的精确运算
如果每一步都对小数进行舍入,矩阵计算很容易出错。这些计算器自始至终使用精确分数,所以行化简或逆矩阵的结果与你亲手得到的形式相同,像 这样的元素绝不会变成 。当特征值等结果是无理数时,会给出精确的根式形式,并附上小数近似值。
每种运算都逐步展示:所用的行变换、展开的代数余子式,或正在分解的特征多项式。这让这些工具很适合用来检查作业,因为计算早期的一个符号错误就会改变之后的每一行。
线性代数用在哪里
线性方程组、计算机图形学、机器学习、经济学和量子物理都建立在向量和矩阵之上。行列式告诉你方程组是否有唯一解,特征值描述一个过程的长期行为,点积用来度量夹角和投影,叉积则给出与另外两个向量都垂直的向量。亲手理解这些运算,会让软件输出的结果更容易解读。
指南
- 如何检查数学作业和答案
几乎每个数学答案都可以在没有参考答案的情况下检查。代回原式、反向运算、估算、测试特殊值和检查单位,只需花原来解题时间的一小部分,就能发现绝大多数错误。