الجبر الخطي الأمثلة

إيجاد المتجهات الذاتية أو الفضاء الذاتي
B=[1234]B=[1234]
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)p(λ)=محدِّد(AλI2)
خطوة 1.2
المصفوفة المتطابقة أو مصفوفة الوحدة ذات الحجم 22 هي المصفوفة المربعة 2×22×2 التي تكون فيها جميع العناصر الواقعة على القطر الرئيسي مساوية لواحد بينما تكون جميع عناصرها في أي مكان آخر مساوية لصفر.
[1001][1001]
خطوة 1.3
عوّض بالقيم المعروفة في p(λ)=محدِّد(A-λI2)p(λ)=محدِّد(AλI2).
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.3.1
عوّض بقيمة AA التي تساوي [1234][1234].
p(λ)=محدِّد([1234]-λI2)p(λ)=محدِّد([1234]λI2)
خطوة 1.3.2
عوّض بقيمة I2I2 التي تساوي [1001][1001].
p(λ)=محدِّد([1234]-λ[1001])p(λ)=محدِّد([1234]λ[1001])
p(λ)=محدِّد([1234]-λ[1001])p(λ)=محدِّد([1234]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 -λλ في كل عنصر من عناصر المصفوفة.
p(λ)=محدِّد([1234]+[-λ1-λ0-λ0-λ1])p(λ)=محدِّد([1234]+[λ1λ0λ0λ1])
خطوة 1.4.1.2
بسّط كل عنصر في المصفوفة.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.4.1.2.1
اضرب -11 في 11.
p(λ)=محدِّد([1234]+[-λ-λ0-λ0-λ1])p(λ)=محدِّد([1234]+[λλ0λ0λ1])
خطوة 1.4.1.2.2
اضرب -λ0λ0.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.4.1.2.2.1
اضرب 00 في -11.
p(λ)=محدِّد([1234]+[-λ0λ-λ0-λ1])p(λ)=محدِّد([1234]+[λ0λλ0λ1])
خطوة 1.4.1.2.2.2
اضرب 00 في λλ.
p(λ)=محدِّد([1234]+[-λ0-λ0-λ1])p(λ)=محدِّد([1234]+[λ0λ0λ1])
p(λ)=محدِّد([1234]+[-λ0-λ0-λ1])p(λ)=محدِّد([1234]+[λ0λ0λ1])
خطوة 1.4.1.2.3
اضرب -λ0λ0.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.4.1.2.3.1
اضرب 00 في -11.
p(λ)=محدِّد([1234]+[-λ00λ-λ1])p(λ)=محدِّد([1234]+[λ00λλ1])
خطوة 1.4.1.2.3.2
اضرب 00 في λλ.
p(λ)=محدِّد([1234]+[-λ00-λ1])p(λ)=محدِّد([1234]+[λ00λ1])
p(λ)=محدِّد([1234]+[-λ00-λ1])p(λ)=محدِّد([1234]+[λ00λ1])
خطوة 1.4.1.2.4
اضرب -11 في 11.
p(λ)=محدِّد([1234]+[-λ00-λ])p(λ)=محدِّد([1234]+[λ00λ])
p(λ)=محدِّد([1234]+[-λ00-λ])p(λ)=محدِّد([1234]+[λ00λ])
p(λ)=محدِّد([1234]+[-λ00-λ])p(λ)=محدِّد([1234]+[λ00λ])
خطوة 1.4.2
اجمع العناصر المتناظرة.
p(λ)=محدِّد[1-λ2+03+04-λ]p(λ)=محدِّد[1λ2+03+04λ]
خطوة 1.4.3
بسّط كل عنصر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.4.3.1
أضف 2 و0.
p(λ)=محدِّد[1-λ23+04-λ]
خطوة 1.4.3.2
أضف 3 و0.
p(λ)=محدِّد[1-λ234-λ]
p(λ)=محدِّد[1-λ234-λ]
p(λ)=محدِّد[1-λ234-λ]
خطوة 1.5
أوجِد المحدد.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.5.1
يمكن إيجاد محدد المصفوفة 2×2 باستخدام القاعدة |abcd|=ad-cb.
p(λ)=(1-λ)(4-λ)-32
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)(4-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(4-λ)-λ(4-λ)-32
خطوة 1.5.2.1.1.2
طبّق خاصية التوزيع.
p(λ)=14+1(-λ)-λ(4-λ)-32
خطوة 1.5.2.1.1.3
طبّق خاصية التوزيع.
p(λ)=14+1(-λ)-λ4-λ(-λ)-32
p(λ)=14+1(-λ)-λ4-λ(-λ)-32
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 4 في 1.
p(λ)=4+1(-λ)-λ4-λ(-λ)-32
خطوة 1.5.2.1.2.1.2
اضرب -λ في 1.
p(λ)=4-λ-λ4-λ(-λ)-32
خطوة 1.5.2.1.2.1.3
اضرب 4 في -1.
p(λ)=4-λ-4λ-λ(-λ)-32
خطوة 1.5.2.1.2.1.4
أعِد الكتابة باستخدام خاصية الإبدال لعملية الضرب.
p(λ)=4-λ-4λ-1-1λλ-32
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)=4-λ-4λ-1-1(λλ)-32
خطوة 1.5.2.1.2.1.5.2
اضرب λ في λ.
p(λ)=4-λ-4λ-1-1λ2-32
p(λ)=4-λ-4λ-1-1λ2-32
خطوة 1.5.2.1.2.1.6
اضرب -1 في -1.
p(λ)=4-λ-4λ+1λ2-32
خطوة 1.5.2.1.2.1.7
اضرب λ2 في 1.
p(λ)=4-λ-4λ+λ2-32
p(λ)=4-λ-4λ+λ2-32
خطوة 1.5.2.1.2.2
اطرح 4λ من -λ.
p(λ)=4-5λ+λ2-32
p(λ)=4-5λ+λ2-32
خطوة 1.5.2.1.3
اضرب -3 في 2.
p(λ)=4-5λ+λ2-6
p(λ)=4-5λ+λ2-6
خطوة 1.5.2.2
اطرح 6 من 4.
p(λ)=-5λ+λ2-2
خطوة 1.5.2.3
أعِد ترتيب -5λ وλ2.
p(λ)=λ2-5λ-2
p(λ)=λ2-5λ-2
p(λ)=λ2-5λ-2
خطوة 1.6
عيّن قيمة متعدد الحدود المميز بحيث تصبح مساوية لـ 0 لإيجاد القيم الذاتية λ.
λ2-5λ-2=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=-5 وc=-2 في الصيغة التربيعية وأوجِد قيمة λ.
5±(-5)2-4(1-2)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 -5 إلى القوة 2.
λ=5±25-41-221
خطوة 1.7.3.1.2
اضرب -41-2.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 1.7.3.1.2.1
اضرب -4 في 1.
λ=5±25-4-221
خطوة 1.7.3.1.2.2
اضرب -4 في -2.
λ=5±25+821
λ=5±25+821
خطوة 1.7.3.1.3
أضف 25 و8.
λ=5±3321
λ=5±3321
خطوة 1.7.3.2
اضرب 2 في 1.
λ=5±332
λ=5±332
خطوة 1.7.4
الإجابة النهائية هي تركيبة من كلا الحلّين.
λ=5+332,5-332
λ=5+332,5-332
λ=5+332,5-332
خطوة 2
المتجه الذاتي يساوي الفضاء الصفري للمصفوفة مطروحًا منه القيمة الذاتية مضروبًا في المصفوفة المتطابقة حيث أن N هو الفضاء الصفري وI هو المصفوفة المتطابقة.
εB=N(B-λI2)
خطوة 3
أوجِد المتجه الذاتي باستخدام القيمة الذاتية λ=5+332.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.1
عوّض بالقيم المعروفة في القاعدة.
N([1234]-5+332[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 -5+332 في كل عنصر من عناصر المصفوفة.
[1234]+[-5+3321-5+3320-5+3320-5+3321]
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.
[1234]+[-5+332-5+3320-5+3320-5+3321]
خطوة 3.2.1.2.2
اضرب -5+3320.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.1.2.2.1
اضرب 0 في -1.
[1234]+[-5+33205+332-5+3320-5+3321]
خطوة 3.2.1.2.2.2
اضرب 0 في 5+332.
[1234]+[-5+3320-5+3320-5+3321]
[1234]+[-5+3320-5+3320-5+3321]
خطوة 3.2.1.2.3
اضرب -5+3320.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.1.2.3.1
اضرب 0 في -1.
[1234]+[-5+332005+332-5+3321]
خطوة 3.2.1.2.3.2
اضرب 0 في 5+332.
[1234]+[-5+33200-5+3321]
[1234]+[-5+33200-5+3321]
خطوة 3.2.1.2.4
اضرب -1 في 1.
[1234]+[-5+33200-5+332]
[1234]+[-5+33200-5+332]
[1234]+[-5+33200-5+332]
خطوة 3.2.2
اجمع العناصر المتناظرة.
[1-5+3322+03+04-5+332]
خطوة 3.2.3
بسّط كل عنصر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.3.1
اكتب 1 في صورة كسر ذي قاسم مشترك.
[22-5+3322+03+04-5+332]
خطوة 3.2.3.2
اجمع البسوط على القاسم المشترك.
[2-(5+33)22+03+04-5+332]
خطوة 3.2.3.3
بسّط بَسْط الكسر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.3.3.1
طبّق خاصية التوزيع.
[2-15-3322+03+04-5+332]
خطوة 3.2.3.3.2
اضرب -1 في 5.
[2-5-3322+03+04-5+332]
خطوة 3.2.3.3.3
اطرح 5 من 2.
[-3-3322+03+04-5+332]
[-3-3322+03+04-5+332]
خطوة 3.2.3.4
أعِد كتابة -3 بالصيغة -1(3).
[-1(3)-3322+03+04-5+332]
خطوة 3.2.3.5
أخرِج العامل -1 من -33.
[-1(3)-(33)22+03+04-5+332]
خطوة 3.2.3.6
أخرِج العامل -1 من -1(3)-(33).
[-1(3+33)22+03+04-5+332]
خطوة 3.2.3.7
انقُل السالب أمام الكسر.
[-3+3322+03+04-5+332]
خطوة 3.2.3.8
أضف 2 و0.
[-3+33223+04-5+332]
خطوة 3.2.3.9
أضف 3 و0.
[-3+332234-5+332]
خطوة 3.2.3.10
لكتابة 4 على هيئة كسر بقاسم مشترك، اضرب في 22.
[-3+33223422-5+332]
خطوة 3.2.3.11
اجمع 4 و22.
[-3+33223422-5+332]
خطوة 3.2.3.12
اجمع البسوط على القاسم المشترك.
[-3+3322342-(5+33)2]
خطوة 3.2.3.13
بسّط بَسْط الكسر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.2.3.13.1
اضرب 4 في 2.
[-3+332238-(5+33)2]
خطوة 3.2.3.13.2
طبّق خاصية التوزيع.
[-3+332238-15-332]
خطوة 3.2.3.13.3
اضرب -1 في 5.
[-3+332238-5-332]
خطوة 3.2.3.13.4
اطرح 5 من 8.
[-3+332233-332]
[-3+332233-332]
[-3+332233-332]
[-3+332233-332]
خطوة 3.3
أوجِد الفضاء الصفري عندما تكون λ=5+332.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.3.1
اكتب ف صورة مصفوفة موسّعة لـ Ax=0.
[-3+3322033-3320]
خطوة 3.3.2
أوجِد الصيغة الدرجية المختزلة صفيًا.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.3.2.1
اضرب كل عنصر من R1 في -23+33 لجعل الإدخال في 1,1 يساوي 1.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.3.2.1.1
اضرب كل عنصر من R1 في -23+33 لجعل الإدخال في 1,1 يساوي 1.
[-23+33(-3+332)-23+332-23+33033-3320]
خطوة 3.3.2.1.2
بسّط R1.
[13-336033-3320]
[13-336033-3320]
خطوة 3.3.2.2
احسب العملية الصفية R2=R2-3R1 لجعل الإدخال في 2,1 يساوي 0.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 3.3.2.2.1
احسب العملية الصفية R2=R2-3R1 لجعل الإدخال في 2,1 يساوي 0.
[13-33603-313-332-33-3360-30]
خطوة 3.3.2.2.2
بسّط R2.
[13-3360000]
[13-3360000]
[13-3360000]
خطوة 3.3.3
استخدِم مصفوفة النتيجة لبيان الحل النهائي لنظام المعادلات.
x+3-336y=0
0=0
خطوة 3.3.4
اكتب متجه الحل بالحل بدلالة المتغيرات الحرة في كل صف.
[xy]=[-y2+33y6y]
خطوة 3.3.5
اكتب الحل في صورة مجموعة خطية من المتجهات.
[xy]=y[-12+3361]
خطوة 3.3.6
اكتب في صورة مجموعة حل.
{y[-12+3361]|yR}
خطوة 3.3.7
الحل هو مجموعة المتجهات التي تنشأ نتيجة المتغيرات الحرة للنظام.
{[-12+3361]}
{[-12+3361]}
{[-12+3361]}
خطوة 4
أوجِد المتجه الذاتي باستخدام القيمة الذاتية λ=5-332.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.1
عوّض بالقيم المعروفة في القاعدة.
N([1234]-5-332[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 -5-332 في كل عنصر من عناصر المصفوفة.
[1234]+[-5-3321-5-3320-5-3320-5-3321]
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.
[1234]+[-5-332-5-3320-5-3320-5-3321]
خطوة 4.2.1.2.2
اضرب -5-3320.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.1.2.2.1
اضرب 0 في -1.
[1234]+[-5-33205-332-5-3320-5-3321]
خطوة 4.2.1.2.2.2
اضرب 0 في 5-332.
[1234]+[-5-3320-5-3320-5-3321]
[1234]+[-5-3320-5-3320-5-3321]
خطوة 4.2.1.2.3
اضرب -5-3320.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.1.2.3.1
اضرب 0 في -1.
[1234]+[-5-332005-332-5-3321]
خطوة 4.2.1.2.3.2
اضرب 0 في 5-332.
[1234]+[-5-33200-5-3321]
[1234]+[-5-33200-5-3321]
خطوة 4.2.1.2.4
اضرب -1 في 1.
[1234]+[-5-33200-5-332]
[1234]+[-5-33200-5-332]
[1234]+[-5-33200-5-332]
خطوة 4.2.2
اجمع العناصر المتناظرة.
[1-5-3322+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3
بسّط كل عنصر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.3.1
اكتب 1 في صورة كسر ذي قاسم مشترك.
[22-5-3322+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3.2
اجمع البسوط على القاسم المشترك.
[2-(5-33)22+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3.3
بسّط بَسْط الكسر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.3.3.1
طبّق خاصية التوزيع.
[2-15--3322+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3.3.2
اضرب -1 في 5.
[2-5--3322+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3.3.3
اضرب --33.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.3.3.3.1
اضرب -1 في -1.
[2-5+13322+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3.3.3.2
اضرب 33 في 1.
[2-5+3322+03+04-5-332]
[2-5+3322+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3.3.4
اطرح 5 من 2.
[-3+3322+03+04-5-332]
[-3+3322+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3.4
أعِد كتابة -3 بالصيغة -1(3).
[-1(3)+3322+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3.5
أخرِج العامل -1 من 33.
[-1(3)-1(-33)22+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3.6
أخرِج العامل -1 من -1(3)-1(-33).
[-1(3-33)22+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3.7
انقُل السالب أمام الكسر.
[-3-3322+03+04-5-332]
خطوة 4.2.3.8
أضف 2 و0.
[-3-33223+04-5-332]
خطوة 4.2.3.9
أضف 3 و0.
[-3-332234-5-332]
خطوة 4.2.3.10
لكتابة 4 على هيئة كسر بقاسم مشترك، اضرب في 22.
[-3-33223422-5-332]
خطوة 4.2.3.11
اجمع 4 و22.
[-3-33223422-5-332]
خطوة 4.2.3.12
اجمع البسوط على القاسم المشترك.
[-3-3322342-(5-33)2]
خطوة 4.2.3.13
بسّط بَسْط الكسر.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.3.13.1
اضرب 4 في 2.
[-3-332238-(5-33)2]
خطوة 4.2.3.13.2
طبّق خاصية التوزيع.
[-3-332238-15--332]
خطوة 4.2.3.13.3
اضرب -1 في 5.
[-3-332238-5--332]
خطوة 4.2.3.13.4
اضرب --33.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.2.3.13.4.1
اضرب -1 في -1.
[-3-332238-5+1332]
خطوة 4.2.3.13.4.2
اضرب 33 في 1.
[-3-332238-5+332]
[-3-332238-5+332]
خطوة 4.2.3.13.5
اطرح 5 من 8.
[-3-332233+332]
[-3-332233+332]
[-3-332233+332]
[-3-332233+332]
خطوة 4.3
أوجِد الفضاء الصفري عندما تكون λ=5-332.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.3.1
اكتب ف صورة مصفوفة موسّعة لـ Ax=0.
[-3-3322033+3320]
خطوة 4.3.2
أوجِد الصيغة الدرجية المختزلة صفيًا.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.3.2.1
اضرب كل عنصر من R1 في -23-33 لجعل الإدخال في 1,1 يساوي 1.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.3.2.1.1
اضرب كل عنصر من R1 في -23-33 لجعل الإدخال في 1,1 يساوي 1.
[-23-33(-3-332)-23-332-23-33033+3320]
خطوة 4.3.2.1.2
بسّط R1.
[13+336033+3320]
[13+336033+3320]
خطوة 4.3.2.2
احسب العملية الصفية R2=R2-3R1 لجعل الإدخال في 2,1 يساوي 0.
انقر لعرض المزيد من الخطوات...
خطوة 4.3.2.2.1
احسب العملية الصفية R2=R2-3R1 لجعل الإدخال في 2,1 يساوي 0.
[13+33603-313+332-33+3360-30]
خطوة 4.3.2.2.2
بسّط R2.
[13+3360000]
[13+3360000]
[13+3360000]
خطوة 4.3.3
استخدِم مصفوفة النتيجة لبيان الحل النهائي لنظام المعادلات.
x+3+336y=0
0=0
خطوة 4.3.4
اكتب متجه الحل بالحل بدلالة المتغيرات الحرة في كل صف.
[xy]=[-y2-33y6y]
خطوة 4.3.5
اكتب الحل في صورة مجموعة خطية من المتجهات.
[xy]=y[-12-3361]
خطوة 4.3.6
اكتب في صورة مجموعة حل.
{y[-12-3361]|yR}
خطوة 4.3.7
الحل هو مجموعة المتجهات التي تنشأ نتيجة المتغيرات الحرة للنظام.
{[-12-3361]}
{[-12-3361]}
{[-12-3361]}
خطوة 5
الفضاء الذاتي لـ B هو مجموع فضاء المتجهات لكل قيمة ذاتية.
{[-12+3361],[-12-3361]}
إدخال مسألتك
using Amazon.Auth.AccessControlPolicy;
يتطلب Mathway استخدام JavaScript ومتصفح حديث.
 [x2  12  π  xdx ] 
AmazonPay