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题目要求的 X 的最终值是多少?

X 的最终值是 [100−930−401]\begin{bmatrix}1&0&0\\-9&3&0\\-4&0&1\end{bmatrix}。这是通过计算矩阵乘积 X2X1X_2X_1 得到的,其中 X1X_1 代表第一阶段的行加法,X2X_2 代表第二阶段的行缩放。

适用条件

  • X1=[100−310−401]X_1 = \begin{bmatrix}1&0&0\\-3&1&0\\-4&0&1\end{bmatrix}。
  • X2=[100030001]X_2 = \begin{bmatrix}1&0&0\\0&3&0\\0&0&1\end{bmatrix}。
  • 组合顺序为 X=X2X1X = X_2X_1。

理解与推导

  1. 写下矩阵 X2X_2 和 X1X_1。
  2. 使用标准矩阵乘法将 X2X_2 乘以 X1X_1。
  3. 观察到左乘对角矩阵 X2X_2 会将 X1X_1 的第二行乘以 3。
  4. 第一行和第三行保持不变。
  5. 第二行变为 3×[−3,1,0]=[−9,3,0]3 \times [-3, 1, 0] = [-9, 3, 0]。
  6. 将各行组合形成最终的矩阵 X。

例子

视频计算 X=X2X1=[100030001][100−310−401]=[100−930−401]X = X_2 X_1 = \begin{bmatrix}1&0&0\\0&3&0\\0&0&1\end{bmatrix} \begin{bmatrix}1&0&0\\-3&1&0\\-4&0&1\end{bmatrix} = \begin{bmatrix}1&0&0\\-9&3&0\\-4&0&1\end{bmatrix}。

容易误解的地方

  • 将乘法顺序颠倒为 X1X2X_1X_2。
  • 在矩阵相乘时犯算术错误。

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