الأمثلة

إيجاد المتجهات الذاتية أو الفضاء الذاتي
[13122][13122]
خطوة 1
أوجِد القيم الذاتية.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.1
عيّن الصيغة لإيجاد المعادلة المميزة p(λ)p(λ).
p(λ)=محدِّد(A-λI2)
خطوة 1.2
المصفوفة المتطابقة أو مصفوفة الوحدة ذات الحجم 2 هي المصفوفة المربعة 2×2 التي تكون فيها جميع العناصر الواقعة على القطر الرئيسي مساوية لواحد بينما تكون جميع عناصرها في أي مكان آخر مساوية لصفر.
[1001]
خطوة 1.3
عوّض بالقيم المعروفة في p(λ)=محدِّد(A-λI2).
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.3.1
عوّض بقيمة A التي تساوي [13122].
p(λ)=محدِّد([13122]-λI2)
خطوة 1.3.2
عوّض بقيمة I2 التي تساوي [1001].
p(λ)=محدِّد([13122]-λ[1001])
p(λ)=محدِّد([13122]-λ[1001])
خطوة 1.4
بسّط.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.4.1
بسّط كل حد.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.4.1.1
اضرب -λ في كل عنصر من عناصر المصفوفة.
p(λ)=محدِّد([13122]+[-λ1-λ0-λ0-λ1])
خطوة 1.4.1.2
بسّط كل عنصر في المصفوفة.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.4.1.2.1
اضرب -1 في 1.
p(λ)=محدِّد([13122]+[-λ-λ0-λ0-λ1])
خطوة 1.4.1.2.2
اضرب -λ0.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.4.1.2.2.1
اضرب 0 في -1.
p(λ)=محدِّد([13122]+[-λ0λ-λ0-λ1])
خطوة 1.4.1.2.2.2
اضرب 0 في λ.
p(λ)=محدِّد([13122]+[-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=محدِّد([13122]+[-λ0-λ0-λ1])
خطوة 1.4.1.2.3
اضرب -λ0.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.4.1.2.3.1
اضرب 0 في -1.
p(λ)=محدِّد([13122]+[-λ00λ-λ1])
خطوة 1.4.1.2.3.2
اضرب 0 في λ.
p(λ)=محدِّد([13122]+[-λ00-λ1])
p(λ)=محدِّد([13122]+[-λ00-λ1])
خطوة 1.4.1.2.4
اضرب -1 في 1.
p(λ)=محدِّد([13122]+[-λ00-λ])
p(λ)=محدِّد([13122]+[-λ00-λ])
p(λ)=محدِّد([13122]+[-λ00-λ])
خطوة 1.4.2
اجمع العناصر المتناظرة.
p(λ)=محدِّد[1-λ3+012+02-λ]
خطوة 1.4.3
Simplify each element.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.4.3.1
أضف 3 و0.
p(λ)=محدِّد[1-λ312+02-λ]
خطوة 1.4.3.2
أضف 12 و0.
p(λ)=محدِّد[1-λ3122-λ]
p(λ)=محدِّد[1-λ3122-λ]
p(λ)=محدِّد[1-λ3122-λ]
خطوة 1.5
Find the determinant.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.5.1
يمكن إيجاد محدد المصفوفة 2×2 باستخدام القاعدة |abcd|=ad-cb.
p(λ)=(1-λ)(2-λ)-123
خطوة 1.5.2
بسّط المحدد.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.5.2.1
بسّط كل حد.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.5.2.1.1
وسّع (1-λ)(2-λ) باستخدام طريقة "الأول، الخارجي، الداخلي، الأخير".
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.5.2.1.1.1
طبّق خاصية التوزيع.
p(λ)=1(2-λ)-λ(2-λ)-123
خطوة 1.5.2.1.1.2
طبّق خاصية التوزيع.
p(λ)=12+1(-λ)-λ(2-λ)-123
خطوة 1.5.2.1.1.3
طبّق خاصية التوزيع.
p(λ)=12+1(-λ)-λ2-λ(-λ)-123
p(λ)=12+1(-λ)-λ2-λ(-λ)-123
خطوة 1.5.2.1.2
بسّط ووحّد الحدود المتشابهة.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.5.2.1.2.1
بسّط كل حد.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.5.2.1.2.1.1
اضرب 2 في 1.
p(λ)=2+1(-λ)-λ2-λ(-λ)-123
خطوة 1.5.2.1.2.1.2
اضرب -λ في 1.
p(λ)=2-λ-λ2-λ(-λ)-123
خطوة 1.5.2.1.2.1.3
اضرب 2 في -1.
p(λ)=2-λ-2λ-λ(-λ)-123
خطوة 1.5.2.1.2.1.4
أعِد الكتابة باستخدام خاصية الإبدال لعملية الضرب.
p(λ)=2-λ-2λ-1-1λλ-123
خطوة 1.5.2.1.2.1.5
اضرب λ في λ بجمع الأُسس.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.5.2.1.2.1.5.1
انقُل λ.
p(λ)=2-λ-2λ-1-1(λλ)-123
خطوة 1.5.2.1.2.1.5.2
اضرب λ في λ.
p(λ)=2-λ-2λ-1-1λ2-123
p(λ)=2-λ-2λ-1-1λ2-123
خطوة 1.5.2.1.2.1.6
اضرب -1 في -1.
p(λ)=2-λ-2λ+1λ2-123
خطوة 1.5.2.1.2.1.7
اضرب λ2 في 1.
p(λ)=2-λ-2λ+λ2-123
p(λ)=2-λ-2λ+λ2-123
خطوة 1.5.2.1.2.2
اطرح 2λ من -λ.
p(λ)=2-3λ+λ2-123
p(λ)=2-3λ+λ2-123
خطوة 1.5.2.1.3
اضرب -12 في 3.
p(λ)=2-3λ+λ2-36
p(λ)=2-3λ+λ2-36
خطوة 1.5.2.2
اطرح 36 من 2.
p(λ)=-3λ+λ2-34
خطوة 1.5.2.3
أعِد ترتيب -3λ وλ2.
p(λ)=λ2-3λ-34
p(λ)=λ2-3λ-34
p(λ)=λ2-3λ-34
خطوة 1.6
عيّن قيمة متعدد الحدود المميز بحيث تصبح مساوية لـ 0 لإيجاد القيم الذاتية λ.
λ2-3λ-34=0
خطوة 1.7
أوجِد قيمة λ.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.7.1
استخدِم الصيغة التربيعية لإيجاد الحلول.
-b±b2-4(ac)2a
خطوة 1.7.2
عوّض بقيم a=1 وb=-3 وc=-34 في الصيغة التربيعية وأوجِد قيمة λ.
3±(-3)2-4(1-34)21
خطوة 1.7.3
بسّط.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.7.3.1
بسّط بَسْط الكسر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.7.3.1.1
ارفع -3 إلى القوة 2.
λ=3±9-41-3421
خطوة 1.7.3.1.2
اضرب -41-34.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.7.3.1.2.1
اضرب -4 في 1.
λ=3±9-4-3421
خطوة 1.7.3.1.2.2
اضرب -4 في -34.
λ=3±9+13621
λ=3±9+13621
خطوة 1.7.3.1.3
أضف 9 و136.
λ=3±14521
λ=3±14521
خطوة 1.7.3.2
اضرب 2 في 1.
λ=3±1452
λ=3±1452
خطوة 1.7.4
الإجابة النهائية هي تركيبة من كلا الحلّين.
λ=3+1452,3-1452
λ=3+1452,3-1452
λ=3+1452,3-1452
خطوة 2
The eigenvector is equal to the null space of the matrix minus the eigenvalue times the identity matrix where N is the null space and I is the identity matrix.
εA=N(A-λI2)
خطوة 3
Find the eigenvector using the eigenvalue λ=3+1452.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.1
عوّض بالقيم المعروفة في القاعدة.
N([13122]-3+1452[1001])
خطوة 3.2
بسّط.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.1
بسّط كل حد.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.1.1
اضرب -3+1452 في كل عنصر من عناصر المصفوفة.
[13122]+[-3+14521-3+14520-3+14520-3+14521]
خطوة 3.2.1.2
بسّط كل عنصر في المصفوفة.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.1.2.1
اضرب -1 في 1.
[13122]+[-3+1452-3+14520-3+14520-3+14521]
خطوة 3.2.1.2.2
اضرب -3+14520.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.1.2.2.1
اضرب 0 في -1.
[13122]+[-3+145203+1452-3+14520-3+14521]
خطوة 3.2.1.2.2.2
اضرب 0 في 3+1452.
[13122]+[-3+14520-3+14520-3+14521]
[13122]+[-3+14520-3+14520-3+14521]
خطوة 3.2.1.2.3
اضرب -3+14520.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.1.2.3.1
اضرب 0 في -1.
[13122]+[-3+1452003+1452-3+14521]
خطوة 3.2.1.2.3.2
اضرب 0 في 3+1452.
[13122]+[-3+145200-3+14521]
[13122]+[-3+145200-3+14521]
خطوة 3.2.1.2.4
اضرب -1 في 1.
[13122]+[-3+145200-3+1452]
[13122]+[-3+145200-3+1452]
[13122]+[-3+145200-3+1452]
خطوة 3.2.2
اجمع العناصر المتناظرة.
[1-3+14523+012+02-3+1452]
خطوة 3.2.3
Simplify each element.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.3.1
اكتب 1 في صورة كسر ذي قاسم مشترك.
[22-3+14523+012+02-3+1452]
خطوة 3.2.3.2
اجمع البسوط على القاسم المشترك.
[2-(3+145)23+012+02-3+1452]
خطوة 3.2.3.3
بسّط بَسْط الكسر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.3.3.1
طبّق خاصية التوزيع.
[2-13-14523+012+02-3+1452]
خطوة 3.2.3.3.2
اضرب -1 في 3.
[2-3-14523+012+02-3+1452]
خطوة 3.2.3.3.3
اطرح 3 من 2.
[-1-14523+012+02-3+1452]
[-1-14523+012+02-3+1452]
خطوة 3.2.3.4
أعِد كتابة -1 بالصيغة -1(1).
[-1(1)-14523+012+02-3+1452]
خطوة 3.2.3.5
أخرِج العامل -1 من -145.
[-1(1)-(145)23+012+02-3+1452]
خطوة 3.2.3.6
أخرِج العامل -1 من -1(1)-(145).
[-1(1+145)23+012+02-3+1452]
خطوة 3.2.3.7
انقُل السالب أمام الكسر.
[-1+14523+012+02-3+1452]
خطوة 3.2.3.8
أضف 3 و0.
[-1+1452312+02-3+1452]
خطوة 3.2.3.9
أضف 12 و0.
[-1+14523122-3+1452]
خطوة 3.2.3.10
لكتابة 2 على هيئة كسر بقاسم مشترك، اضرب في 22.
[-1+1452312222-3+1452]
خطوة 3.2.3.11
اجمع 2 و22.
[-1+1452312222-3+1452]
خطوة 3.2.3.12
اجمع البسوط على القاسم المشترك.
[-1+145231222-(3+145)2]
خطوة 3.2.3.13
بسّط بَسْط الكسر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.3.13.1
اضرب 2 في 2.
[-1+14523124-(3+145)2]
خطوة 3.2.3.13.2
طبّق خاصية التوزيع.
[-1+14523124-13-1452]
خطوة 3.2.3.13.3
اضرب -1 في 3.
[-1+14523124-3-1452]
خطوة 3.2.3.13.4
اطرح 3 من 4.
[-1+14523121-1452]
[-1+14523121-1452]
[-1+14523121-1452]
[-1+14523121-1452]
خطوة 3.3
Find the null space when λ=3+1452.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.3.1
Write as an augmented matrix for Ax=0.
[-1+145230121-14520]
خطوة 3.3.2
أوجِد الصيغة الدرجية المختزلة صفيًا.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.3.2.1
Multiply each element of R1 by -21+145 to make the entry at 1,1 a 1.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.3.2.1.1
Multiply each element of R1 by -21+145 to make the entry at 1,1 a 1.
[-21+145(-1+1452)-21+1453-21+1450121-14520]
خطوة 3.3.2.1.2
بسّط R1.
[11-145240121-14520]
[11-145240121-14520]
خطوة 3.3.2.2
Perform the row operation R2=R2-12R1 to make the entry at 2,1 a 0.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.3.2.2.1
Perform the row operation R2=R2-12R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[11-14524012-1211-1452-121-145240-120]
خطوة 3.3.2.2.2
بسّط R2.
[11-145240000]
[11-145240000]
[11-145240000]
خطوة 3.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
x+1-14524y=0
0=0
خطوة 3.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
[xy]=[-y24+145y24y]
خطوة 3.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
[xy]=y[-124+145241]
خطوة 3.3.6
Write as a solution set.
{y[-124+145241]|yR}
خطوة 3.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
{[-124+145241]}
{[-124+145241]}
{[-124+145241]}
خطوة 4
Find the eigenvector using the eigenvalue λ=3-1452.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.1
عوّض بالقيم المعروفة في القاعدة.
N([13122]-3-1452[1001])
خطوة 4.2
بسّط.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.1
بسّط كل حد.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.1.1
اضرب -3-1452 في كل عنصر من عناصر المصفوفة.
[13122]+[-3-14521-3-14520-3-14520-3-14521]
خطوة 4.2.1.2
بسّط كل عنصر في المصفوفة.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.1.2.1
اضرب -1 في 1.
[13122]+[-3-1452-3-14520-3-14520-3-14521]
خطوة 4.2.1.2.2
اضرب -3-14520.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.1.2.2.1
اضرب 0 في -1.
[13122]+[-3-145203-1452-3-14520-3-14521]
خطوة 4.2.1.2.2.2
اضرب 0 في 3-1452.
[13122]+[-3-14520-3-14520-3-14521]
[13122]+[-3-14520-3-14520-3-14521]
خطوة 4.2.1.2.3
اضرب -3-14520.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.1.2.3.1
اضرب 0 في -1.
[13122]+[-3-1452003-1452-3-14521]
خطوة 4.2.1.2.3.2
اضرب 0 في 3-1452.
[13122]+[-3-145200-3-14521]
[13122]+[-3-145200-3-14521]
خطوة 4.2.1.2.4
اضرب -1 في 1.
[13122]+[-3-145200-3-1452]
[13122]+[-3-145200-3-1452]
[13122]+[-3-145200-3-1452]
خطوة 4.2.2
اجمع العناصر المتناظرة.
[1-3-14523+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3
Simplify each element.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.3.1
اكتب 1 في صورة كسر ذي قاسم مشترك.
[22-3-14523+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.2
اجمع البسوط على القاسم المشترك.
[2-(3-145)23+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.3
بسّط بَسْط الكسر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.3.3.1
طبّق خاصية التوزيع.
[2-13--14523+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.3.2
اضرب -1 في 3.
[2-3--14523+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.3.3
اضرب --145.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.3.3.3.1
اضرب -1 في -1.
[2-3+114523+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.3.3.2
اضرب 145 في 1.
[2-3+14523+012+02-3-1452]
[2-3+14523+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.3.4
اطرح 3 من 2.
[-1+14523+012+02-3-1452]
[-1+14523+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.4
أعِد كتابة -1 بالصيغة -1(1).
[-1(1)+14523+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.5
أخرِج العامل -1 من 145.
[-1(1)-1(-145)23+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.6
أخرِج العامل -1 من -1(1)-1(-145).
[-1(1-145)23+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.7
انقُل السالب أمام الكسر.
[-1-14523+012+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.8
أضف 3 و0.
[-1-1452312+02-3-1452]
خطوة 4.2.3.9
أضف 12 و0.
[-1-14523122-3-1452]
خطوة 4.2.3.10
لكتابة 2 على هيئة كسر بقاسم مشترك، اضرب في 22.
[-1-1452312222-3-1452]
خطوة 4.2.3.11
اجمع 2 و22.
[-1-1452312222-3-1452]
خطوة 4.2.3.12
اجمع البسوط على القاسم المشترك.
[-1-145231222-(3-145)2]
خطوة 4.2.3.13
بسّط بَسْط الكسر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.3.13.1
اضرب 2 في 2.
[-1-14523124-(3-145)2]
خطوة 4.2.3.13.2
طبّق خاصية التوزيع.
[-1-14523124-13--1452]
خطوة 4.2.3.13.3
اضرب -1 في 3.
[-1-14523124-3--1452]
خطوة 4.2.3.13.4
اضرب --145.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.3.13.4.1
اضرب -1 في -1.
[-1-14523124-3+11452]
خطوة 4.2.3.13.4.2
اضرب 145 في 1.
[-1-14523124-3+1452]
[-1-14523124-3+1452]
خطوة 4.2.3.13.5
اطرح 3 من 4.
[-1-14523121+1452]
[-1-14523121+1452]
[-1-14523121+1452]
[-1-14523121+1452]
خطوة 4.3
Find the null space when λ=3-1452.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.3.1
Write as an augmented matrix for Ax=0.
[-1-145230121+14520]
خطوة 4.3.2
أوجِد الصيغة الدرجية المختزلة صفيًا.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.3.2.1
Multiply each element of R1 by -21-145 to make the entry at 1,1 a 1.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.3.2.1.1
Multiply each element of R1 by -21-145 to make the entry at 1,1 a 1.
[-21-145(-1-1452)-21-1453-21-1450121+14520]
خطوة 4.3.2.1.2
بسّط R1.
[11+145240121+14520]
[11+145240121+14520]
خطوة 4.3.2.2
Perform the row operation R2=R2-12R1 to make the entry at 2,1 a 0.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.3.2.2.1
Perform the row operation R2=R2-12R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[11+14524012-1211+1452-121+145240-120]
خطوة 4.3.2.2.2
بسّط R2.
[11+145240000]
[11+145240000]
[11+145240000]
خطوة 4.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
x+1+14524y=0
0=0
خطوة 4.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
[xy]=[-y24-145y24y]
خطوة 4.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
[xy]=y[-124-145241]
خطوة 4.3.6
Write as a solution set.
{y[-124-145241]|yR}
خطوة 4.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
{[-124-145241]}
{[-124-145241]}
{[-124-145241]}
خطوة 5
The eigenspace of A is the list of the vector space for each eigenvalue.
{[-124+145241],[-124-145241]}
إدخال مسألتك
using Amazon.Auth.AccessControlPolicy;
يتطلب Mathway استخدام JavaScript ومتصفح حديث.
 [x2  12  π  xdx ] 
AmazonPay