Uprość swój przepływ pracy: Wyszukaj miniwebtool.
Dodaj
Strona główna > Matematyka > Algebra Liniowa > Null Space Calculator
 

Null Space Calculator

Find the null space (kernel) of any matrix by solving Ax = 0 using Gaussian elimination. Get the basis vectors, nullity, step-by-step RREF reduction, and rank-nullity theorem verification with exact fractional arithmetic.

Null Space Calculator
Examples:
Rows (m): 3
×
Cols (n): 4
Solve Ax = 0
[
]

Embed Null Space Calculator Widget

O Null Space Calculator

The Null Space Calculator finds the null space (kernel) of any matrix by solving the homogeneous system Ax = 0. Enter a matrix of any size up to 8×8 and get the complete null space basis with exact fractional arithmetic, step-by-step Gaussian elimination to RREF, column classification (pivot vs. free), and rank-nullity theorem verification.

What Is the Null Space of a Matrix?

The null space (also called the kernel) of an \(m \times n\) matrix \(A\) is the set of all vectors \(\mathbf{x}\) in \(\mathbb{R}^n\) that satisfy:

$$A\mathbf{x} = \mathbf{0}$$

Written as a set: \(\text{Null}(A) = \{ \mathbf{x} \in \mathbb{R}^n : A\mathbf{x} = \mathbf{0} \}\). The null space is always a subspace of \(\mathbb{R}^n\), meaning it contains the zero vector and is closed under addition and scalar multiplication.

Subspace
The null space is always a subspace of R^n. It contains the zero vector and is closed under addition and scalar multiplication.
📊
Dimension = Nullity
The dimension of the null space equals the nullity — the number of free variables after row reduction.
Free Variables
Each free variable in the RREF contributes one basis vector to the null space.
Rank-Nullity
rank(A) + nullity(A) = n, where n is the number of columns. This always holds.

How to Find the Null Space

Step 1. Set the number of rows (m) and columns (n) for your matrix using the +/− controls, or click a quick example to load a preset matrix.

Step 2. Enter your matrix values into the grid. You can type integers, decimals, or fractions like 1/3 or -5/2. Use Tab, Enter, or arrow keys to navigate between cells.

Step 3. Click Find Null Space. The calculator performs Gaussian elimination to convert your matrix to reduced row echelon form (RREF).

Step 4. Identify pivot columns and free columns. Each free column corresponds to a free variable that can take any value.

Step 5. For each free variable, set it to 1 and all other free variables to 0, then solve for the pivot variables. The resulting vectors form a basis for the null space.

Null Space vs. Column Space

PropertyNull SpaceColumn Space
DefinitionAll x such that Ax = 0All b such that Ax = b has a solution
Lives in\(\mathbb{R}^n\) (domain)\(\mathbb{R}^m\) (codomain)
Dimensionnullity = n − rankrank
Found fromFree columns of RREFPivot columns of A

The Rank-Nullity Theorem

For any \(m \times n\) matrix \(A\):

$$\text{rank}(A) + \text{nullity}(A) = n$$

The rank is the number of pivot columns in the RREF, and the nullity is the number of free columns. Together they account for every column. This theorem is also known as the dimension theorem for linear maps.

Special Cases

ScenarioNull SpaceWhat It Means
Full column rank (rank = n)Only {0}Columns are linearly independent; Ax = 0 has only the trivial solution
More columns than rows (n > m)Always nontrivialThere are at least n − m free variables, so infinitely many solutions exist
Square singular matrixNontrivialThe matrix has a zero determinant and dependent rows/columns
Zero matrixAll of \(\mathbb{R}^n\)Every vector is in the null space; the basis is the standard basis

Applications of the Null Space

📐
Linear Systems
The general solution to Ax = b is x = x_p + Null(A), where x_p is one particular solution.
📊
Linear Independence
Columns of A are linearly independent if and only if Null(A) = {0}.
🔄
Differential Equations
The solution space of a homogeneous linear ODE system is the null space of the coefficient matrix.
🔐
Error-Correcting Codes
In coding theory, valid codewords form the null space of the parity-check matrix H.

Frequently Asked Questions

What is the null space of a matrix?

The null space (or kernel) of a matrix A is the set of all vectors x such that Ax = 0. It is a subspace of R^n where n is the number of columns. The null space always contains the zero vector and may also contain infinitely many nonzero vectors if the matrix has free variables.

How do you find the null space?

Reduce the matrix A to reduced row echelon form (RREF) using Gaussian elimination. Identify pivot columns and free columns. For each free variable, set it to 1 and all other free variables to 0, then solve for the pivot variables. The resulting vectors form a basis for the null space.

What is the rank-nullity theorem?

The rank-nullity theorem states that for an m by n matrix A, rank(A) + nullity(A) = n, where n is the number of columns. The rank is the number of pivot columns and the nullity is the dimension of the null space (number of free variables).

What does it mean if the null space is trivial?

A trivial null space means the only solution to Ax = 0 is the zero vector x = 0. This happens when every column is a pivot column (full column rank). It means the columns of A are linearly independent.

Can non-square matrices have a null space?

Yes. Any matrix has a null space. For an m by n matrix with m less than n, the null space is guaranteed to be nontrivial (dimension at least n - m) because there are more unknowns than equations, so free variables always exist.

Cytuj ten materiał, stronę lub narzędzie w następujący sposób:

"Null Space Calculator" na https://MiniWebtool.com/pl/kalkulator-przestrzeni-zerowej/ z MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/

by miniwebtool team. Updated: 2026-04-10

Możesz także wypróbować nasz AI Rozwiązywacz Matematyczny GPT, aby rozwiązywać swoje problemy matematyczne poprzez pytania i odpowiedzi w języku naturalnym.

Inne powiązane narzędzia:

Algebra Liniowa:

Polecane narzędzia:

Kalkulator Kompatybilności MiłosnejKalkulator znaków słońca, księżyca i ascendentu 🌞🌙✨Generator Prawda czy WyzwanieKalkulator kompatybilności znaków KsiężycaLosowy Generator GrupLosowy generator przedmiotówRozdzielacz obrazówKalkulator Znaku WenusGenerator losowych słów angielskichKalkulator testu chi-kwadratLosowy selektor filmówPrzelicznik stóp na metryKalkulator prędkości jazdy na rowerzeLosowy Generator LiterKalkulator numerów aniołaLosowy Generator Drabinki TurniejowejLosowanie listyKalkulator Liczby ImieniaGenerator kodu Morse'aSortować alfabetycznieGenerator losowej godzinywyszukiwanie-adresu-MACLosowy Selektor NazwMagiczna Kula 8Selektor liczb losowychGenerator wykreślanekKalkulator Czasu TrwaniaGenerator Losowych PosiłkówKalkulator Obwodu ElipsyKalkulator ciąży u psaGenerator Losowych UrodzinKonwerter ułamkowy czasuLosowy generator zwierząt⏱️ Kalkulator GodzinKalkulator PrzeciwprostokątnejKalkulator Dnia Roku - Który Dzień Roku Jest Dzisiaj?Konwerter stóp i cali na centymetryKonwerter Radianów na StopnieRozdzielacz AudioKalkulator znaku księżycowegoKalkulator liczby ścieżek życiaGenerator krzyżówekKalkulator Dokładnego Testu FisheraKonwerter szesnastkowy na dziesiętnyLosowy Generator KolorówKalkulator podwójnych całekKalkulator inflacji w USACyfrowy Kalkulator DuszyJaki jest mój szczęśliwy numer?Notatnik OnlineStatystyki Kanału YouTubeKalkulator Prawa CosinusówGenerator numerów loteriiKalkulator przedawkowania kofeinyKonwerter liczb rzymskichGenerator losowych krajówGenerator losowych kart kredytowychPredyktor wagi szczeniakaRzut kostkąLooper MP3Kalkulator Wspolczynnika KorelacjiKalkulator BinarnyGenerator losowego IMEIKalkulator liczb zespolonychKalkulator schodówKonwerter Czasu na DziesiętnyLicznik SylabGenerator losowych ciągówSortuj LiczbySymulator Bramek LogicznychGenerator losowych datGenerator Małego Tekstu ⁽ᶜᵒᵖʸ ⁿ ᵖᵃˢᵗᵉ⁾Kalkulator nachylenia i stopniaGenerator komend Git📅 Kalkulator DatyKalkulator percentyla wzrostuKalkulator pochodnych cząstkowychKalkulator przedziału ufności dla proporcjiKalkulator Długości ŁukuKalkulator Numerów MistrzowskichKalkulator toksyczności czekoladyPrzelicznik cm na stopy i calePrzesunięcie czasu SRTGenerator kodów kreskowychGenerator Kwadratu MagicznegoKalkulator ilości cyfrKalkulator arcus tangensaKalkulator Kryterium Kelly'egoKalkulator TransformatoraAnalizator adresów MACGenerator losowych współrzędnychKalkulator CałekKalkulator deficytu kalorycznegoKalkulator Godzin PracyKalkulator Liczby OsobowościKalkulator zarobków YouTubeKalkulator Zarobków na TikTokuRozwiązywacz Równań TrygonometrycznychZaawansowany analizator kompatybilności znaków zodiakuKalkulator Wypukłości ObligacjiKalkulator Stałej Renty IndeksowanejKalkulator Renty ZmiennejKalkulator Odwróconej HipotekiKalkulator Wypłat RentySymulator Liczydła SorobanMnożenie Rosyjskich ChłopówKalkulator Trików Matematyki WedyjskiejKalkulator Egipskiego MnożeniaKalkulator Matematyczny Liczb RzymskichTrener Liczenia w PamięciQuiz Tabliczki MnożeniaWizualizator Przeniesień i PożyczekGenerator Rozkładu LiczbRozwiązywacz Zadań z MonetamiKalkulator Trójkąta Droga-Prędkość-CzasSolver Zadań o Tempie PracySolver Zadań MieszankowychSolver Zadań o WiekuSolver zadań o spotkaniu pociągówKalkulator NawodnieniaKalkulator Tempa na KalorieKalkulator Dawki LekuKalkulator Kalorii AlkoholuKalkulator Rekompozycji CiałaGenerator Losowych Tematów DebatyGenerator Losowych Imion dla Kotów i PsówGenerator Losowych Wersetów BiblijnychGenerator Losowych Zadań MatematycznychGenerator Losowych AkapitówGenerator Losowych Zdań po AngielskuKalkulator Żwiru, Piasku i ZiemiKalkulator Wagi StaliKalkulator Momentu Dokręcania ŚrubKalkulator przepływu w rurachKalkulator Obciążenia BelkiKonwerter Dolar ZłotoKalkulator Prawdopodobieństwa OpcjiKalkulator Splitu AkcjiKalkulator ESPPKalkulator Odsetek za Zwłokę na FakturzeKalkulator Stawki Godzinowej FreelanceraKalkulator Leasing vs ZakupZaawansowany Kalkulator Podziału NapiwkuGenerator Listy PakowaniaKalkulator Jet LagKalkulator Budżetu PodróżyKalkulator Odległości LotuKalkulator Strat CiepłaKalkulator Kosztu Wytwarzania Energii ElektrycznejKalkulator Zużycia WodyKalkulator Kosztów Energii Urządzeń DomowychKalkulator Audytu Energetycznego DomuKalkulator ROI SolarnegoKalkulator Paneli SłonecznychKalkulator Kompostu (Stosunek C:N)Kalkulator Nawozu do TrawnikaKalkulator Dat PrzymrozkówKalkulator Ziemi do Podwyższonej GrządkiKalkulator Nawozu NPKKalkulator Wskaźnika Kiełkowania NasionKalkulator Bitrate WideoTranspozytor Tonacji MuzycznejLicznik BPM przez StukanieKalkulator rozmiaru pliku zdjęciaKalkulator Megapiksele na Rozmiar WydrukuKalkulator Współczynnika KadrowaniaKalkulator Trójkąta EkspozycjiKalkulator Zdolności Holowania PojazduKalkulator Leasingu SamochoduKalkulator 0–60 i Ćwierć MiliKalkulator Czasu Ładowania EVKalkulator Zasięgu EVKalkulator Spalania PaliwaKonwerter Rozmiarów UbrańWymiary Formatów PapieruKonwerter Rozmiaru PierścionkaKonwerter Jednostki AstronomicznejKonwerter Zużycia PaliwaKonwerter Szybkości Transferu DanychKonwerter Momentu Obrotowego (Nm, ft-lb, kgf-cm)Generator Tekstu PrzekreślonegoWizualizator Białych ZnakówKalkulator Czasu CzytaniaKalkulator Czasu WystąpieniaLicznik AkapitówLicznik ZdańKonwerter Tekstu na Binarny/Hex/ASCIIGenerator Obrazów Zastępczych Lorem PicsumGenerator Pliku .envKonwerter Kodów Kolorów (Wszystkie Formaty)Generator i Weryfikator Hashy BcryptGenerator JWTGenerator CSS GridKalkulator Całkowania NumerycznegoKalkulator Transformaty ZKalkulator Szybkiej Transformaty Fouriera (FFT)Kalkulator Iloczynu TensorowegoKalkulator Wykładniczej MacierzyKalkulator Postaci Normalnej JordanaKalkulator Pierścieni i CiałKalkulator Rzędu w Teorii GrupSolver Układów Równań RóżniczkowychKalkulator Równania BernoulliegoKalkulator Metody EuleraKreślarka Pola Kierunków i NachyleńSolver Równań Różniczkowych Drugiego RzęduSolver Równań Różniczkowych Pierwszego RzęduSolver Problemu Stabilnych MałżeństwKalkulator Przepływu w Sieci (Maksymalny Przepływ)Walidator Grafu PlanarnegoSprawdzanie Ścieżki HamiltonaSolver Problemu Komiwojażera (TSP)Solver Programowania LiniowegoKalkulator Włączeń i WyłączeńSolver Zależności RekurencyjnychKalkulator Macierzy SąsiedztwaKalkulator Sortowania TopologicznegoKalkulator Kolorowania GrafówSolver Tablicy Karnaugha (K-Map)Upraszczacz Algebry Boole’aKalkulator Funkcji PodziałuKalkulator Pierwiastka CyfrowegoSprawdzacz Liczb FibonacciegoKalkulator ułamków egipskichKalkulator Funkcji MöbiusaWeryfikator Hipotezy GoldbachaTest Liczb Pierwszych Mersenne’aWyszukiwarka Liczb Pierwszych BliźniaczychSprawdzacz Liczb ZaprzyjaźnionychSprawdzacz Liczb DoskonałychKalkulator Potęgowania ModularnegoKalkulator Permutacji z PowtórzeniamiKalkulator Wielkości EfektuKalkulator Ryzyka WzględnegoKalkulator Ilorazu SzansKalkulator Tabeli KontyngencjiKalkulator Korelacji Rangowej SpearmanaKalkulator Rozkładu BetaKalkulator Rozkładu WeibullaKalkulator Rozkładu WykładniczegoKalkulator Rozkładu GeometrycznegoKalkulator Rozkładu Ujemnego DwumianowegoKalkulator Rozkładu HipergeometrycznegoKalkulator Testu F i Rozkładu FKalkulator Twierdzenia BayesaKalkulator Wielomianu CharakterystycznegoKalkulator Potęgi MacierzyKalkulator Dekompozycji CholeskiegoKalkulator Rozkładu QRKalkulator Diagonalizacji MacierzyKalkulator Wzory CrameraKalkulator Przestrzeni KolumnowejNull Space CalculatorKalkulator Kąta Między WektoramiKalkulator Wektora JednostkowegoKalkulator Długości WektoraKalkulator Iloczynu WektorowegoKalkulator Iloczynu SkalarnegoKalkulator Mnożenia MacierzyKalkulator Macierzy OdwrotnejKalkulator RREF (Postać Schodkowa Zredukowana)Kalkulator Metody NewtonaKalkulator Macierzy JakobianuKalkulator Całki PowierzchniowejKalkulator Całki KrzywoliniowejKalkulator RotacjiKalkulator DywergencjiKalkulator Gradientu WielozmiennowyKalkulator Optymalizacji (Rachunek Różniczkowy)Kalkulator Pochodnych PowiązanychKalkulator Chwilowego Tempa ZmianKalkulator Średniego Tempa ZmianKalkulator Sumy Szeregów NieskończonychKalkulator Testu Zbieżności SzeregówKalkulator Szeregów PotęgowychKalkulator Szeregu MaclaurinaKalkulator Reguły L'HospitalaKalkulator Całki NiewłaściwejKalkulator Reguły SimpsonaKalkulator Reguły TrapezówKalkulator Sumy RiemannaKreślarz Krzywych ParametrycznychKalkulator Powierzchni ObrotowejKalkulator Objętości Bryły ObrotowejKalkulator Odległości Geometria WspółrzędnychKalkulator Wzoru HeronaKalkulator Stycznej do OkręguKalkulator Dwusiecznej KątaKalkulator Okręgu WpisanegoKalkulator Okręgu OpisanegoKalkulator Odległości OrtodromicznejKalkulator Odległości 3DKalkulator TorusaKalkulator Ściętego StożkaKalkulator Pola Wielokąta NieregularnegoKalkulator Wielokąta ForemnegoIdentyfikator Przekroju StożkowegoKalkulator HiperboliKalkulator ParaboliKalkulator Rozwinięcia DwumianowegoGenerator Trójkąta PascalaKalkulator Notacji Iloczynowej (Notacja Pi)Kalkulator Notacji Sigma (Sumowanie)Kalkulator Twierdzenia o Pierwiastkach WymiernychKalkulator Reguły Znaków KartezjuszaKalkulator Linii Równoległych i ProstopadłychKalkulator Równania ProstejKonwerter Postaci Ogólnej na KierunkowąKalkulator Formy Punkt-NachylenieRozwiązywacz Układu Równań NieliniowychRozwiązywanie Równań WymiernychRozwiązywanie Równań LiterowychRozwiązywanie Równań WykładniczychKalkulator Równań LogarytmicznychKalkulator Równania Czwartego StopniaKalkulator Równania SześciennegoKalkulator SzacowaniaKonwerter Liczby na UłamekGenerator Liczenia ze SkokiemKalkulator Ceny JednostkowejKalkulator Funkcji Sufitu i PodłogiKalkulator Wartości BezwzględnejWyszukiwarka Wzorców LiczbowychGenerator Wykresu Wartości PozycyjnejKalkulator Kolejności Działań PEMDASKalkulator Dodawania i Odejmowania PisemnegoKalkulator Mnożenia PisemnegoGenerator Tabliczki Mnożenia🎮 Konwerter Waluty Gry🎲 Kalkulator Prawdopodobieństwa Dropu🎰 Kalkulator Pity Gacha⚔️ Kalkulator DPS🎮 Konwerter Czułości Gier❄️ Kalkulator Dnia Śnieżnego🚚 Kalkulator Kosztów Przeprowadzki🔍 Sprawdzacz Plagiatu📷 OCR / Obraz na Tekst📈 Kreator Wykresów Liniowych🥧 Kreator Wykresów Kołowych📊 Kreator Wykresów Słupkowych🔊 Generator Tonów🖱️ Licznik Kliknięć⬛ Kalkulator Proporcji Ekranu🌍 Kalkulator Śladu Węglowego👙 Kalkulator Rozmiaru BiustonoszaKalkulator Rozmiaru OponKalkulator Kosztów Paliwa💧 Kalkulator Punktu Rosy🌡️ Kalkulator Indeksu Cieplnego🌬️ Kalkulator Odczuwalnej Temperatury Wiatru⏰ Budzik Online⏰ Kalkulator Karty Czasu Pracy📅 Kalkulator Różnicy Dat🕐 Konwerter Czasu Wojskowego⏱️ Stoper Online⏱️ Timer Odliczania🌐 Konwerter Stref CzasowychKalkulator DywanówKalkulator Muru OporowegoKalkulator Doboru HVACKalkulator IzolacjiKalkulator Kostki BrukowejKalkulator ZbrojeniaKalkulator DrewnaKalkulator PowierzchniKalkulator Mnożenia KrzyżowegoKalkulator Podsumowania Pięciu LiczbKalkulator PercentylaKalkulator Rozkładu NormalnegoKalkulator Wartości pKalkulator ProporcjiKalkulator Uzupełniania KwadratuKalkulator ZaokrąglaniaKalkulator Dzielenia PisemnegoLicznik Znaków Twitter/XLosowanie komentarzy YouTubeEkstraktor tagów YouTubePobieracz Miniatur YouTubeLosowy Generator Postaci RPG