Lineare Algebra Beispiele

$[\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}]$

Schritt 1

Stelle die Formel auf, um die charakteristische Gleichung $p (λ)$ zu ermitteln.

$p (λ) = Determinante (A - λ I_{4})$

Schritt 2

Die Identitätsmatrix oder Einheitsmatrix der Größe $4$ ist die $4 \times 4$ Quadratmatrix mit Einsen auf der Hauptdiagonalen und Nullen überall anders.

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$

Schritt 3

Setze die bekannten Werte in $p (λ) = Determinante (A - λ I_{4})$ ein.

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Schritt 3.1

Ersetze $A$ durch $[\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}]$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] - λ I_{4})$

Schritt 3.2

Ersetze $I_{4}$ durch $[\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] - λ [\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{array}])$

Schritt 4

Vereinfache.

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Schritt 4.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 4.1.1

Multipliziere $- λ$ mit jedem Element der Matrix.

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2

Vereinfache jedes Element der Matrix.

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Schritt 4.1.2.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.2

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.2.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.2.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.3

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.3.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.3.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.4

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.4.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.4.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.5

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.5.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.5.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.6

Mutltipliziere $- 1$ mit $1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.7

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.7.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.7.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.8

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.8.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.8.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.9

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.9.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.9.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.10

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.10.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 λ & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.10.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.11

Mutltipliziere $- 1$ mit $1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.12

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.12.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.12.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.13

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.13.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.13.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.14

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.14.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.14.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.15

Multipliziere $- λ \cdot 0$ .

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Schritt 4.1.2.15.1

Mutltipliziere $0$ mit $- 1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & 0 λ & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.15.2

Mutltipliziere $0$ mit $λ$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Schritt 4.1.2.16

Mutltipliziere $- 1$ mit $1$ .

$p (λ) = Determinante ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & 0 & - λ \end{array}])$

Schritt 4.2

Addiere die entsprechenden Elemente.

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 + 0 & 2 + 0 & 11 + 0 \\ 0 + 0 & - 1 - λ & 3 + 0 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3

Simplify each element.

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Schritt 4.3.1

Addiere $3$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 + 0 & 11 + 0 \\ 0 + 0 & - 1 - λ & 3 + 0 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3.2

Addiere $2$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 + 0 \\ 0 + 0 & - 1 - λ & 3 + 0 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3.3

Addiere $11$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 + 0 & - 1 - λ & 3 + 0 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3.4

Addiere $0$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 + 0 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3.5

Addiere $3$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3.6

Addiere $8$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3.7

Addiere $0$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3.8

Addiere $0$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3.9

Addiere $4$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3.10

Addiere $0$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3.11

Addiere $0$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 4.3.12

Addiere $0$ und $0$ .

$p (λ) = Determinante [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 - λ \end{array}]$

Schritt 5

Find the determinant.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.1

Choose the row or column with the most $0$ elements. If there are no $0$ elements choose any row or column. Multiply every element in column $1$ by its cofactor and add.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.1.1

Consider the corresponding sign chart.

$| \begin{array}{c} + & - & + & - \\ - & + & - & + \\ + & - & + & - \\ - & + & - & + \end{array} |$

Schritt 5.1.2

The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a $-$ position on the sign chart.

Schritt 5.1.3

The minor for $a_{11}$ is the determinant with row $1$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$

Schritt 5.1.4

Multiply element $a_{11}$ by its cofactor.

$(1 - λ) | \begin{array}{c} - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$

Schritt 5.1.5

The minor for $a_{21}$ is the determinant with row $2$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$

Schritt 5.1.6

Multiply element $a_{21}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$

Schritt 5.1.7

The minor for $a_{31}$ is the determinant with row $3$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$

Schritt 5.1.8

Multiply element $a_{31}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$

Schritt 5.1.9

The minor for $a_{41}$ is the determinant with row $4$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \end{array} |$

Schritt 5.1.10

Multiply element $a_{41}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \end{array} |$

Schritt 5.1.11

Add the terms together.

$p (λ) = (1 - λ) | \begin{array}{c} - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \end{array} |$

Schritt 5.2

Mutltipliziere $0$ mit $| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$ .

$p (λ) = (1 - λ) | \begin{array}{c} - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} | + 0 + 0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \end{array} |$

Schritt 5.3

Mutltipliziere $0$ mit $| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$ .

$p (λ) = (1 - λ) | \begin{array}{c} - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} | + 0 + 0 + 0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \end{array} |$

Schritt 5.4

Mutltipliziere $0$ mit $| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \end{array} |$ .

$p (λ) = (1 - λ) | \begin{array}{c} - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} | + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5

Berechne $| \begin{array}{c} - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.5.1

Choose the row or column with the most $0$ elements. If there are no $0$ elements choose any row or column. Multiply every element in column $1$ by its cofactor and add.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.5.1.1

Consider the corresponding sign chart.

$| \begin{array}{c} + & - & + \\ - & + & - \\ + & - & + \end{array} |$

Schritt 5.5.1.2

The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a $-$ position on the sign chart.

Schritt 5.5.1.3

The minor for $a_{11}$ is the determinant with row $1$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} - 2 - λ & 4 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$

Schritt 5.5.1.4

Multiply element $a_{11}$ by its cofactor.

$(- 1 - λ) | \begin{array}{c} - 2 - λ & 4 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$

Schritt 5.5.1.5

The minor for $a_{21}$ is the determinant with row $2$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 3 & 8 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$

Schritt 5.5.1.6

Multiply element $a_{21}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 3 & 8 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$

Schritt 5.5.1.7

The minor for $a_{31}$ is the determinant with row $3$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 3 & 8 \\ - 2 - λ & 4 \end{array} |$

Schritt 5.5.1.8

Multiply element $a_{31}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 3 & 8 \\ - 2 - λ & 4 \end{array} |$

Schritt 5.5.1.9

Add the terms together.

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) | \begin{array}{c} - 2 - λ & 4 \\ 0 & 2 - λ \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 3 & 8 \\ 0 & 2 - λ \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 3 & 8 \\ - 2 - λ & 4 \end{array} |) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.2

Mutltipliziere $0$ mit $| \begin{array}{c} 3 & 8 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) | \begin{array}{c} - 2 - λ & 4 \\ 0 & 2 - λ \end{array} | + 0 + 0 | \begin{array}{c} 3 & 8 \\ - 2 - λ & 4 \end{array} |) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.3

Mutltipliziere $0$ mit $| \begin{array}{c} 3 & 8 \\ - 2 - λ & 4 \end{array} |$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) | \begin{array}{c} - 2 - λ & 4 \\ 0 & 2 - λ \end{array} | + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4

Berechne $| \begin{array}{c} - 2 - λ & 4 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$ .

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Schritt 5.5.4.1

Die Determinante einer $2 \times 2$ -Matrix kann mithilfe der Formel $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ bestimmt werden.

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) ((- 2 - λ) (2 - λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2

Vereinfache die Determinante.

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Schritt 5.5.4.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 5.5.4.2.1.1

Multipliziere $(- 2 - λ) (2 - λ)$ aus unter Verwendung der FOIL-Methode.

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Schritt 5.5.4.2.1.1.1

Wende das Distributivgesetz an.

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 2 (2 - λ) - λ (2 - λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.1.2

Wende das Distributivgesetz an.

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 2 \cdot 2 - 2 (- λ) - λ (2 - λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.1.3

Wende das Distributivgesetz an.

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 2 \cdot 2 - 2 (- λ) - λ \cdot 2 - λ (- λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.2

Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.

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Schritt 5.5.4.2.1.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 5.5.4.2.1.2.1.1

Mutltipliziere $- 2$ mit $2$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 - 2 (- λ) - λ \cdot 2 - λ (- λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.2.1.2

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 2$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 2 λ - λ \cdot 2 - λ (- λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.2.1.3

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 2 λ - 2 λ - λ (- λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.2.1.4

Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 2 λ - 2 λ - 1 \cdot - 1 λ \cdot λ + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.2.1.5

Multipliziere $λ$ mit $λ$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 5.5.4.2.1.2.1.5.1

Bewege $λ$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 2 λ - 2 λ - 1 \cdot - 1 (λ \cdot λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.2.1.5.2

Mutltipliziere $λ$ mit $λ$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 2 λ - 2 λ - 1 \cdot - 1 λ^{2} + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.2.1.6

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 1$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 2 λ - 2 λ + 1 λ^{2} + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.2.1.7

Mutltipliziere $λ^{2}$ mit $1$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 2 λ - 2 λ + λ^{2} + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.2.2

Subtrahiere $2 λ$ von $2 λ$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 0 + λ^{2} + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.2.3

Addiere $- 4$ und $0$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + λ^{2} + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.1.3

Mutltipliziere $0$ mit $4$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + λ^{2} + 0) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.2

Addiere $- 4 + λ^{2}$ und $0$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + λ^{2}) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.4.2.3

Stelle $- 4$ und $λ^{2}$ um.

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (λ^{2} - 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5

Vereinfache die Determinante.

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Schritt 5.5.5.1

Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in $(- 1 - λ) (λ^{2} - 4) + 0 + 0$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.5.5.1.1

Addiere $(- 1 - λ) (λ^{2} - 4)$ und $0$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (λ^{2} - 4) + 0) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.1.2

Addiere $(- 1 - λ) (λ^{2} - 4)$ und $0$ .

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (λ^{2} - 4)) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.2

Multipliziere $(- 1 - λ) (λ^{2} - 4)$ aus unter Verwendung der FOIL-Methode.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.5.5.2.1

Wende das Distributivgesetz an.

$p (λ) = (1 - λ) (- 1 (λ^{2} - 4) - λ (λ^{2} - 4)) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.2.2

Wende das Distributivgesetz an.

$p (λ) = (1 - λ) (- 1 λ^{2} - 1 \cdot - 4 - λ (λ^{2} - 4)) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.2.3

Wende das Distributivgesetz an.

$p (λ) = (1 - λ) (- 1 λ^{2} - 1 \cdot - 4 - λ \cdot λ^{2} - λ \cdot - 4) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.3

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 5.5.5.3.1

Schreibe $- 1 λ^{2}$ als $- λ^{2}$ um.

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{2} - 1 \cdot - 4 - λ \cdot λ^{2} - λ \cdot - 4) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.3.2

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 4$ .

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{2} + 4 - λ \cdot λ^{2} - λ \cdot - 4) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.3.3

Multipliziere $λ$ mit $λ^{2}$ durch Addieren der Exponenten.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.5.5.3.3.1

Bewege $λ^{2}$ .

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{2} + 4 - (λ^{2} λ) - λ \cdot - 4) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.3.3.2

Mutltipliziere $λ^{2}$ mit $λ$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.5.5.3.3.2.1

Potenziere $λ$ mit $1$ .

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{2} + 4 - (λ^{2} λ^{1}) - λ \cdot - 4) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.3.3.2.2

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{2} + 4 - λ^{2 + 1} - λ \cdot - 4) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.3.3.3

Addiere $2$ und $1$ .

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{2} + 4 - λ^{3} - λ \cdot - 4) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.3.4

Mutltipliziere $- 4$ mit $- 1$ .

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{2} + 4 - λ^{3} + 4 λ) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.4

Bewege $4$ .

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{2} - λ^{3} + 4 λ + 4) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.5.5.5

Stelle $- λ^{2}$ und $- λ^{3}$ um.

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4) + 0 + 0 + 0$

Schritt 5.6

Vereinfache die Determinante.

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Schritt 5.6.1

Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in $(1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4) + 0 + 0 + 0$ .

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Schritt 5.6.1.1

Addiere $(1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4)$ und $0$ .

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4) + 0 + 0$

Schritt 5.6.1.2

Addiere $(1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4)$ und $0$ .

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4) + 0$

Schritt 5.6.1.3

Addiere $(1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4)$ und $0$ .

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4)$

Schritt 5.6.2

Multipliziere $(1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4)$ aus durch Multiplizieren jedes Terms des ersten Ausdrucks mit jedem Term des zweiten Ausdrucks.

$p (λ) = 1 (- λ^{3}) + 1 (- λ^{2}) + 1 (4 λ) + 1 \cdot 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ) - λ \cdot 4$

Schritt 5.6.3

Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in $1 (- λ^{3}) + 1 (- λ^{2}) + 1 (4 λ) + 1 \cdot 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ) - λ \cdot 4$ .

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Schritt 5.6.3.1

Ordne die Faktoren in den Termen $1 (4 λ)$ und $- λ \cdot 4$ neu an.

$p (λ) = 1 (- λ^{3}) + 1 (- λ^{2}) + 1 \cdot 4 λ + 1 \cdot 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ) - 1 \cdot 4 λ$

Schritt 5.6.3.2

Subtrahiere $4 λ$ von $1 \cdot 4 λ$ .

$p (λ) = 1 (- λ^{3}) + 1 (- λ^{2}) + 1 \cdot 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ) + 0$

Schritt 5.6.3.3

Addiere $1 (- λ^{3}) + 1 (- λ^{2}) + 1 \cdot 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$ und $0$ .

$p (λ) = 1 (- λ^{3}) + 1 (- λ^{2}) + 1 \cdot 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 5.6.4.1

Mutltipliziere $- λ^{3}$ mit $1$ .

$p (λ) = - λ^{3} + 1 (- λ^{2}) + 1 \cdot 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.2

Mutltipliziere $- λ^{2}$ mit $1$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 1 \cdot 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.3

Mutltipliziere $4$ mit $1$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.4

Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 - 1 \cdot - 1 λ \cdot λ^{3} - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.5

Multipliziere $λ$ mit $λ^{3}$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 5.6.4.5.1

Bewege $λ^{3}$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 - 1 \cdot - 1 (λ^{3} λ) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.5.2

Mutltipliziere $λ^{3}$ mit $λ$ .

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Schritt 5.6.4.5.2.1

Potenziere $λ$ mit $1$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 - 1 \cdot - 1 (λ^{3} λ^{1}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.5.2.2

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 - 1 \cdot - 1 λ^{3 + 1} - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.5.3

Addiere $3$ und $1$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 - 1 \cdot - 1 λ^{4} - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.6

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 1$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + 1 λ^{4} - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.7

Mutltipliziere $λ^{4}$ mit $1$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.8

Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} - 1 \cdot - 1 λ \cdot λ^{2} - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.9

Multipliziere $λ$ mit $λ^{2}$ durch Addieren der Exponenten.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.6.4.9.1

Bewege $λ^{2}$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} - 1 \cdot - 1 (λ^{2} λ) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.9.2

Mutltipliziere $λ^{2}$ mit $λ$ .

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Schritt 5.6.4.9.2.1

Potenziere $λ$ mit $1$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} - 1 \cdot - 1 (λ^{2} λ^{1}) - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.9.2.2

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} - 1 \cdot - 1 λ^{2 + 1} - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.9.3

Addiere $2$ und $1$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} - 1 \cdot - 1 λ^{3} - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.10

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 1$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} + 1 λ^{3} - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.11

Mutltipliziere $λ^{3}$ mit $1$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} + λ^{3} - λ (4 λ)$

Schritt 5.6.4.12

Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} + λ^{3} - 1 \cdot 4 λ \cdot λ$

Schritt 5.6.4.13

Multipliziere $λ$ mit $λ$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 5.6.4.13.1

Bewege $λ$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} + λ^{3} - 1 \cdot 4 (λ \cdot λ)$

Schritt 5.6.4.13.2

Mutltipliziere $λ$ mit $λ$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} + λ^{3} - 1 \cdot 4 λ^{2}$

Schritt 5.6.4.14

Mutltipliziere $- 1$ mit $4$ .

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} + λ^{3} - 4 λ^{2}$

Schritt 5.6.5

Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in $- λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} + λ^{3} - 4 λ^{2}$ .

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Schritt 5.6.5.1

Addiere $- λ^{3}$ und $λ^{3}$ .

$p (λ) = - λ^{2} + 4 + λ^{4} + 0 - 4 λ^{2}$

Schritt 5.6.5.2

Addiere $- λ^{2} + 4 + λ^{4}$ und $0$ .

$p (λ) = - λ^{2} + 4 + λ^{4} - 4 λ^{2}$

Schritt 5.6.6

Subtrahiere $4 λ^{2}$ von $- λ^{2}$ .

$p (λ) = - 5 λ^{2} + 4 + λ^{4}$

Schritt 5.6.7

Bewege $4$ .

$p (λ) = - 5 λ^{2} + λ^{4} + 4$

Schritt 5.6.8

Stelle $- 5 λ^{2}$ und $λ^{4}$ um.

$p (λ) = λ^{4} - 5 λ^{2} + 4$

Schritt 6

Setze das charakteristische Polynom gleich $0$ , um die Eigenwerte $λ$ zu ermitteln.

$λ^{4} - 5 λ^{2} + 4 = 0$

Schritt 7

Löse nach $λ$ auf.

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Schritt 7.1

Setze $u = λ^{2}$ in die Gleichung ein. Das macht die Quadratformel leicht anzuwenden.

$u^{2} - 5 u + 4 = 0$

$u = λ^{2}$

Schritt 7.2

Faktorisiere $u^{2} - 5 u + 4$ unter der Verwendung der AC-Methode.

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Schritt 7.2.1

Betrachte die Form $x^{2} + b x + c$ . Finde ein Paar ganzer Zahlen, deren Produkt $c$ und deren Summe $b$ ist. In diesem Fall, deren Produkt $4$ und deren Summe $- 5$ ist.

$- 4, - 1$

Schritt 7.2.2

Schreibe die faktorisierte Form mithilfe dieser Ganzzahlen.

$(u - 4) (u - 1) = 0$

Schritt 7.3

Wenn irgendein einzelner Faktor auf der linken Seite der Gleichung gleich $0$ ist, dann ist der ganze Ausdruck gleich $0$ .

$u - 4 = 0$

$u - 1 = 0$

Schritt 7.4

Setze $u - 4$ gleich $0$ und löse nach $u$ auf.

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Schritt 7.4.1

Setze $u - 4$ gleich $0$ .

$u - 4 = 0$

Schritt 7.4.2

Addiere $4$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$u = 4$

Schritt 7.5

Setze $u - 1$ gleich $0$ und löse nach $u$ auf.

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Schritt 7.5.1

Setze $u - 1$ gleich $0$ .

$u - 1 = 0$

Schritt 7.5.2

Addiere $1$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$u = 1$

Schritt 7.6

Die endgültige Lösung sind alle Werte, die $(u - 4) (u - 1) = 0$ wahr machen.

$u = 4, 1$

Schritt 7.7

Rücksubstituiere den tatsächlichen Wert von $u = λ^{2}$ in die gelöste Gleichung.

$λ^{2} = 4$

${(λ^{2})}^{1} = 1$

Schritt 7.8

Löse die erste Gleichung nach $λ$ auf.

$λ^{2} = 4$

Schritt 7.9

Löse die Gleichung nach $λ$ auf.

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Schritt 7.9.1

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$λ = \pm \sqrt{4}$

Schritt 7.9.2

Vereinfache $\pm \sqrt{4}$ .

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Schritt 7.9.2.1

Schreibe $4$ als $2^{2}$ um.

$λ = \pm \sqrt{2^{2}}$

Schritt 7.9.2.2

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.

$λ = \pm 2$

Schritt 7.9.3

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

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Schritt 7.9.3.1

Verwende zunächst den positiven Wert des $\pm$ , um die erste Lösung zu finden.

$λ = 2$

Schritt 7.9.3.2

Als Nächstes verwende den negativen Wert von $\pm$ , um die zweite Lösung zu finden.

$λ = - 2$

Schritt 7.9.3.3

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

$λ = 2, - 2$

Schritt 7.10

Löse die zweite Gleichung nach $λ$ auf.

${(λ^{2})}^{1} = 1$

Schritt 7.11

Löse die Gleichung nach $λ$ auf.

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Schritt 7.11.1

Entferne die Klammern.

$λ^{2} = 1$

Schritt 7.11.2

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$λ = \pm \sqrt{1}$

Schritt 7.11.3

Jede Wurzel von $1$ ist $1$ .

$λ = \pm 1$

Schritt 7.11.4

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

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Schritt 7.11.4.1

Verwende zunächst den positiven Wert des $\pm$ , um die erste Lösung zu finden.

$λ = 1$

Schritt 7.11.4.2

Als Nächstes verwende den negativen Wert von $\pm$ , um die zweite Lösung zu finden.

$λ = - 1$

Schritt 7.11.4.3

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

$λ = 1, - 1$

Schritt 7.12

Die Lösung von $λ^{4} - 5 λ^{2} + 4 = 0$ ist $λ = 2, - 2, 1, - 1$ .

$λ = 2, - 2, 1, - 1$