행렬 계수 계산기

가우스 소거법으로 행렬의 계수를 구하고 선형 독립인 행 또는 열의 수를 확인하세요.

행렬 계수 계산
직사각행렬을 입력하면 계수를 바로 계산합니다.

열은 쉼표로, 행은 세미콜론으로 구분하세요.

행렬 계수란?

행렬의 계수 또는 랭크는 행렬에 포함된 선형 독립인 행이나 열의 수입니다. 행 계수와 열 계수는 서로 다른 방향에서 정의되지만, 선형대수학의 기본 정리에 따라 항상 같습니다. 따라서 계수는 행렬이 담고 있는 독립적인 정보의 양을 하나의 수로 나타냅니다. 계수가 행 수와 열 수 중 작은 값과 같으면 완전 계수 행렬입니다. 완전 계수 정사각행렬은 역행렬이 존재하고 행렬식이 영이 아니며, 서로 다른 입력 벡터를 서로 다른 출력 벡터로 보냅니다. 계수가 부족한 행렬에는 중복이 있어 적어도 하나의 행이나 열을 다른 행이나 열의 선형 결합으로 표현할 수 있습니다. 예를 들어 모든 행이 첫 번째 행의 배수라면, 모든 원소가 영인 경우를 제외하고 계수는 일입니다. 이 계산기는 부분 피벗 선택을 사용하는 가우스 소거법으로 계수를 구합니다. 각 열에서 신뢰할 수 있는 영이 아닌 피벗을 찾고, 해당 행을 적절한 위치로 교환한 뒤 피벗 행을 정규화하고 다른 행의 해당 열 원소를 소거합니다. 유효한 피벗을 찾을 때마다 계수가 하나씩 증가합니다. 사용 가능한 피벗이 없는 열은 독립적인 방향을 추가하지 않으므로 건너뜁니다. 작은 수치 허용 오차를 적용하여 부동소수점 반올림 오차로 이론상 영인 값이 잘못된 피벗이 되는 것을 막습니다. 계수는 연립일차방정식과 직접 연결됩니다. 계수행렬에서는 독립적인 제약 조건의 수를 나타냅니다. 계수행렬과 첨가행렬의 계수를 비교하면 해가 없는지, 유일한지, 무수히 많은지 판단할 수 있습니다. 계수-퇴화차수 정리에 따르면 열 수는 계수와 영공간 차원의 합과 같으며, 이는 선형변환의 상과 핵을 연결합니다. 데이터 분석에서는 계수로 중복 특성을 찾고 차원 축소의 기초를 마련합니다. 제어 이론에서는 제어 가능성과 관측 가능성 판정에 사용됩니다. 기하학에서는 벡터 집합이 생성하는 공간의 차원을 나타냅니다. 정수나 소수를 사용해 직사각행렬 또는 정사각행렬을 입력하세요. 표시되는 정수는 영 이상이며 행 수와 열 수 중 작은 값 이하이므로 결과를 쉽게 해석하고 확인할 수 있습니다.

행렬 계수 예제

선형 독립성이 계수에 미치는 영향을 확인하세요.

행렬계수설명
[[1,2],[3,4]]2두 행이 선형 독립이므로 이 정사각행렬은 완전 계수입니다.
[[1,2,3],[2,4,6],[3,6,9]]1모든 행이 첫 번째 행의 배수입니다.
[[1,0,0],[0,1,0]]2이 직사각행렬에는 선형 독립인 행이 두 개 있습니다.

행렬 계수 계산 방법

  1. 원소 사이에 쉼표를 사용하여 행렬의 모든 행을 입력하세요.
  2. 연속된 행을 세미콜론으로 구분하세요.
  3. 계수 계산을 눌러 행 소거를 수행하세요.
  4. 선형 독립인 행 또는 열의 수를 확인하세요.

자주 묻는 질문

행렬 계수는 무엇을 나타내나요?

행렬에서 선형 독립인 행 또는 열의 수를 나타냅니다. 해당 선형변환의 상공간 차원이기도 합니다.

완전 계수란 무엇인가요?

계수가 행렬의 행 수와 열 수 중 작은 값과 같은 경우입니다. 정사각행렬이라면 역행렬이 존재한다는 뜻이기도 합니다.

직사각행렬에도 계수가 있나요?

네, 모든 직사각행렬에 계수가 정의됩니다. 최댓값은 행 수와 열 수 중 작은 값입니다.

영행렬의 계수는 얼마인가요?

영행렬에는 선형 독립인 영이 아닌 행이나 열이 없으므로 계수는 영입니다. 모든 벡터를 영벡터로 보냅니다.

계수는 어떻게 계산하나요?

가우스 소거법으로 행렬을 간소화한 뒤 피벗 위치의 수를 셉니다. 각 피벗은 하나의 독립적인 방향을 나타냅니다.