Gib eine Aufgabe ein ...
Lineare Algebra Beispiele
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]
Schritt 1
Schritt 1.1
Stelle die Formel auf, um die charakteristische Gleichung p(λ) zu ermitteln.
p(λ)=Determinante(A-λI3)
Schritt 1.2
Die Identitätsmatrix oder Einheitsmatrix der Größe 3 ist die 3×3 Quadratmatrix mit Einsen auf der Hauptdiagonalen und Nullen überall anders.
[100010001]
Schritt 1.3
Setze die bekannten Werte in p(λ)=Determinante(A-λI3) ein.
Schritt 1.3.1
Ersetze A durch [0.80.20.200.50.10.20.30.7].
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]-λI3)
Schritt 1.3.2
Ersetze I3 durch [100010001].
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]-λ[100010001])
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]-λ[100010001])
Schritt 1.4
Vereinfache.
Schritt 1.4.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 1.4.1.1
Multipliziere -λ mit jedem Element der Matrix.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2
Vereinfache jedes Element der Matrix.
Schritt 1.4.1.2.1
Mutltipliziere -1 mit 1.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.2
Multipliziere -λ⋅0.
Schritt 1.4.1.2.2.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ0λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.2.2
Mutltipliziere 0 mit λ.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.3
Multipliziere -λ⋅0.
Schritt 1.4.1.2.3.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ00λ-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.3.2
Mutltipliziere 0 mit λ.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ00-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ00-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.4
Multipliziere -λ⋅0.
Schritt 1.4.1.2.4.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000λ-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.4.2
Mutltipliziere 0 mit λ.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.5
Mutltipliziere -1 mit 1.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.6
Multipliziere -λ⋅0.
Schritt 1.4.1.2.6.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ0λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.6.2
Mutltipliziere 0 mit λ.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.7
Multipliziere -λ⋅0.
Schritt 1.4.1.2.7.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ00λ-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.7.2
Mutltipliziere 0 mit λ.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ00-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ00-λ⋅0-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.8
Multipliziere -λ⋅0.
Schritt 1.4.1.2.8.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ000λ-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.8.2
Mutltipliziere 0 mit λ.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ000-λ⋅1])
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ000-λ⋅1])
Schritt 1.4.1.2.9
Mutltipliziere -1 mit 1.
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=Determinante([0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-λ000-λ000-λ])
Schritt 1.4.2
Addiere die entsprechenden Elemente.
p(λ)=Determinante[0.8-λ0.2+00.2+00+00.5-λ0.1+00.2+00.3+00.7-λ]
Schritt 1.4.3
Simplify each element.
Schritt 1.4.3.1
Addiere 0.2 und 0.
p(λ)=Determinante[0.8-λ0.20.2+00+00.5-λ0.1+00.2+00.3+00.7-λ]
Schritt 1.4.3.2
Addiere 0.2 und 0.
p(λ)=Determinante[0.8-λ0.20.20+00.5-λ0.1+00.2+00.3+00.7-λ]
Schritt 1.4.3.3
Addiere 0 und 0.
p(λ)=Determinante[0.8-λ0.20.200.5-λ0.1+00.2+00.3+00.7-λ]
Schritt 1.4.3.4
Addiere 0.1 und 0.
p(λ)=Determinante[0.8-λ0.20.200.5-λ0.10.2+00.3+00.7-λ]
Schritt 1.4.3.5
Addiere 0.2 und 0.
p(λ)=Determinante[0.8-λ0.20.200.5-λ0.10.20.3+00.7-λ]
Schritt 1.4.3.6
Addiere 0.3 und 0.
p(λ)=Determinante[0.8-λ0.20.200.5-λ0.10.20.30.7-λ]
p(λ)=Determinante[0.8-λ0.20.200.5-λ0.10.20.30.7-λ]
p(λ)=Determinante[0.8-λ0.20.200.5-λ0.10.20.30.7-λ]
Schritt 1.5
Find the determinant.
Schritt 1.5.1
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.
Schritt 1.5.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|
Schritt 1.5.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Schritt 1.5.1.3
The minor for a11 is the determinant with row 1 and column 1 deleted.
|0.5-λ0.10.30.7-λ|
Schritt 1.5.1.4
Multiply element a11 by its cofactor.
(0.8-λ)|0.5-λ0.10.30.7-λ|
Schritt 1.5.1.5
The minor for a21 is the determinant with row 2 and column 1 deleted.
|0.20.20.30.7-λ|
Schritt 1.5.1.6
Multiply element a21 by its cofactor.
0|0.20.20.30.7-λ|
Schritt 1.5.1.7
The minor for a31 is the determinant with row 3 and column 1 deleted.
|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.1.8
Multiply element a31 by its cofactor.
0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.1.9
Add the terms together.
p(λ)=(0.8-λ)|0.5-λ0.10.30.7-λ|+0|0.20.20.30.7-λ|+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
p(λ)=(0.8-λ)|0.5-λ0.10.30.7-λ|+0|0.20.20.30.7-λ|+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.2
Mutltipliziere 0 mit |0.20.20.30.7-λ|.
p(λ)=(0.8-λ)|0.5-λ0.10.30.7-λ|+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3
Berechne |0.5-λ0.10.30.7-λ|.
Schritt 1.5.3.1
Die Determinante einer 2×2-Matrix kann mithilfe der Formel |abcd|=ad-cb bestimmt werden.
p(λ)=(0.8-λ)((0.5-λ)(0.7-λ)-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2
Vereinfache die Determinante.
Schritt 1.5.3.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 1.5.3.2.1.1
Multipliziere (0.5-λ)(0.7-λ) aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Schritt 1.5.3.2.1.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
p(λ)=(0.8-λ)(0.5(0.7-λ)-λ(0.7-λ)-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.1.2
Wende das Distributivgesetz an.
p(λ)=(0.8-λ)(0.5⋅0.7+0.5(-λ)-λ(0.7-λ)-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.1.3
Wende das Distributivgesetz an.
p(λ)=(0.8-λ)(0.5⋅0.7+0.5(-λ)-λ⋅0.7-λ(-λ)-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
p(λ)=(0.8-λ)(0.5⋅0.7+0.5(-λ)-λ⋅0.7-λ(-λ)-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.2
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Schritt 1.5.3.2.1.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 1.5.3.2.1.2.1.1
Mutltipliziere 0.5 mit 0.7.
p(λ)=(0.8-λ)(0.35+0.5(-λ)-λ⋅0.7-λ(-λ)-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.2.1.2
Mutltipliziere -1 mit 0.5.
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-0.5λ-λ⋅0.7-λ(-λ)-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.2.1.3
Mutltipliziere 0.7 mit -1.
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-0.5λ-0.7λ-λ(-λ)-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.2.1.4
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-0.5λ-0.7λ-1⋅-1λ⋅λ-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.2.1.5
Multipliziere λ mit λ durch Addieren der Exponenten.
Schritt 1.5.3.2.1.2.1.5.1
Bewege λ.
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-0.5λ-0.7λ-1⋅-1(λ⋅λ)-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.2.1.5.2
Mutltipliziere λ mit λ.
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-0.5λ-0.7λ-1⋅-1λ2-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-0.5λ-0.7λ-1⋅-1λ2-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.2.1.6
Mutltipliziere -1 mit -1.
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-0.5λ-0.7λ+1λ2-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.2.1.7
Mutltipliziere λ2 mit 1.
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-0.5λ-0.7λ+λ2-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-0.5λ-0.7λ+λ2-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.2.2
Subtrahiere 0.7λ von -0.5λ.
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-1.2λ+λ2-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-1.2λ+λ2-0.3⋅0.1)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.1.3
Mutltipliziere -0.3 mit 0.1.
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-1.2λ+λ2-0.03)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
p(λ)=(0.8-λ)(0.35-1.2λ+λ2-0.03)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.2
Subtrahiere 0.03 von 0.35.
p(λ)=(0.8-λ)(-1.2λ+λ2+0.32)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.3.2.3
Stelle -1.2λ und λ2 um.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2|0.20.20.5-λ0.1|
Schritt 1.5.4
Berechne |0.20.20.5-λ0.1|.
Schritt 1.5.4.1
Die Determinante einer 2×2-Matrix kann mithilfe der Formel |abcd|=ad-cb bestimmt werden.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.2⋅0.1-(0.5-λ)⋅0.2)
Schritt 1.5.4.2
Vereinfache die Determinante.
Schritt 1.5.4.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 1.5.4.2.1.1
Mutltipliziere 0.2 mit 0.1.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.02-(0.5-λ)⋅0.2)
Schritt 1.5.4.2.1.2
Wende das Distributivgesetz an.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.02+(-1⋅0.5--λ)⋅0.2)
Schritt 1.5.4.2.1.3
Mutltipliziere -1 mit 0.5.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.02+(-0.5--λ)⋅0.2)
Schritt 1.5.4.2.1.4
Multipliziere --λ.
Schritt 1.5.4.2.1.4.1
Mutltipliziere -1 mit -1.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.02+(-0.5+1λ)⋅0.2)
Schritt 1.5.4.2.1.4.2
Mutltipliziere λ mit 1.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.02+(-0.5+λ)⋅0.2)
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.02+(-0.5+λ)⋅0.2)
Schritt 1.5.4.2.1.5
Wende das Distributivgesetz an.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.02-0.5⋅0.2+λ⋅0.2)
Schritt 1.5.4.2.1.6
Mutltipliziere -0.5 mit 0.2.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.02-0.1+λ⋅0.2)
Schritt 1.5.4.2.1.7
Bringe 0.2 auf die linke Seite von λ.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.02-0.1+0.2λ)
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.02-0.1+0.2λ)
Schritt 1.5.4.2.2
Subtrahiere 0.1 von 0.02.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(-0.08+0.2λ)
Schritt 1.5.4.2.3
Stelle -0.08 und 0.2λ um.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.2λ-0.08)
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.2λ-0.08)
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5
Vereinfache die Determinante.
Schritt 1.5.5.1
Addiere (0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32) und 0.
p(λ)=(0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32)+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2
Vereinfache jeden Term.
Schritt 1.5.5.2.1
Multipliziere (0.8-λ)(λ2-1.2λ+0.32) aus durch Multiplizieren jedes Terms des ersten Ausdrucks mit jedem Term des zweiten Ausdrucks.
p(λ)=0.8λ2+0.8(-1.2λ)+0.8⋅0.32-λ⋅λ2-λ(-1.2λ)-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.2
Vereinfache jeden Term.
Schritt 1.5.5.2.2.1
Mutltipliziere -1.2 mit 0.8.
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.8⋅0.32-λ⋅λ2-λ(-1.2λ)-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.2.2
Mutltipliziere 0.8 mit 0.32.
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ⋅λ2-λ(-1.2λ)-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.2.3
Multipliziere λ mit λ2 durch Addieren der Exponenten.
Schritt 1.5.5.2.2.3.1
Bewege λ2.
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-(λ2λ)-λ(-1.2λ)-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.2.3.2
Mutltipliziere λ2 mit λ.
Schritt 1.5.5.2.2.3.2.1
Potenziere λ mit 1.
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-(λ2λ1)-λ(-1.2λ)-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.2.3.2.2
Wende die Exponentenregel aman=am+n an, um die Exponenten zu kombinieren.
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ2+1-λ(-1.2λ)-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ2+1-λ(-1.2λ)-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.2.3.3
Addiere 2 und 1.
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ3-λ(-1.2λ)-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ3-λ(-1.2λ)-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.2.4
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ3-1⋅-1.2λ⋅λ-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.2.5
Multipliziere λ mit λ durch Addieren der Exponenten.
Schritt 1.5.5.2.2.5.1
Bewege λ.
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ3-1⋅-1.2(λ⋅λ)-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.2.5.2
Mutltipliziere λ mit λ.
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ3-1⋅-1.2λ2-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ3-1⋅-1.2λ2-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.2.6
Mutltipliziere -1 mit -1.2.
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ3+1.2λ2-λ⋅0.32+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.2.7
Mutltipliziere 0.32 mit -1.
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ3+1.2λ2-0.32λ+0.2(0.2λ-0.08)
p(λ)=0.8λ2-0.96λ+0.256-λ3+1.2λ2-0.32λ+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.3
Addiere 0.8λ2 und 1.2λ2.
p(λ)=2λ2-0.96λ+0.256-λ3-0.32λ+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.4
Subtrahiere 0.32λ von -0.96λ.
p(λ)=2λ2-1.28λ+0.256-λ3+0.2(0.2λ-0.08)
Schritt 1.5.5.2.5
Wende das Distributivgesetz an.
p(λ)=2λ2-1.28λ+0.256-λ3+0.2(0.2λ)+0.2⋅-0.08
Schritt 1.5.5.2.6
Mutltipliziere 0.2 mit 0.2.
p(λ)=2λ2-1.28λ+0.256-λ3+0.04λ+0.2⋅-0.08
Schritt 1.5.5.2.7
Mutltipliziere 0.2 mit -0.08.
p(λ)=2λ2-1.28λ+0.256-λ3+0.04λ-0.016
p(λ)=2λ2-1.28λ+0.256-λ3+0.04λ-0.016
Schritt 1.5.5.3
Addiere -1.28λ und 0.04λ.
p(λ)=2λ2-1.24λ+0.256-λ3-0.016
Schritt 1.5.5.4
Subtrahiere 0.016 von 0.256.
p(λ)=2λ2-1.24λ-λ3+0.24
Schritt 1.5.5.5
Bewege -1.24λ.
p(λ)=2λ2-λ3-1.24λ+0.24
Schritt 1.5.5.6
Stelle 2λ2 und -λ3 um.
p(λ)=-λ3+2λ2-1.24λ+0.24
p(λ)=-λ3+2λ2-1.24λ+0.24
p(λ)=-λ3+2λ2-1.24λ+0.24
Schritt 1.6
Setze das charakteristische Polynom gleich 0, um die Eigenwerte λ zu ermitteln.
-λ3+2λ2-1.24λ+0.24=0
Schritt 1.7
Löse nach λ auf.
Schritt 1.7.1
Stelle jede Seite der Gleichung graphisch dar. Die Lösung ist der x-Wert des Schnittpunktes.
λ=25,35,1
λ=25,35,1
λ=25,35,1
Schritt 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-λI3)
Schritt 3
Schritt 3.1
Setze die bekannten Werte in die Formel ein.
N([0.80.20.200.50.10.20.30.7]-25[100010001])
Schritt 3.2
Vereinfache.
Schritt 3.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.2.1.1
Multipliziere -25 mit jedem Element der Matrix.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2
Vereinfache jedes Element der Matrix.
Schritt 3.2.1.2.1
Mutltipliziere -1 mit 1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.2
Multipliziere -25⋅0.
Schritt 3.2.1.2.2.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-250(25)-25⋅0-25⋅0-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.2.2
Mutltipliziere 0 mit 25.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-250-25⋅0-25⋅0-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-250-25⋅0-25⋅0-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.3
Multipliziere -25⋅0.
Schritt 3.2.1.2.3.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-2500(25)-25⋅0-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.3.2
Mutltipliziere 0 mit 25.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-2500-25⋅0-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-2500-25⋅0-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.4
Multipliziere -25⋅0.
Schritt 3.2.1.2.4.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000(25)-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.4.2
Mutltipliziere 0 mit 25.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-25⋅1-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.5
Mutltipliziere -1 mit 1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-25-25⋅0-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.6
Multipliziere -25⋅0.
Schritt 3.2.1.2.6.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-250(25)-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.6.2
Mutltipliziere 0 mit 25.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-250-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-250-25⋅0-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.7
Multipliziere -25⋅0.
Schritt 3.2.1.2.7.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-2500(25)-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.7.2
Mutltipliziere 0 mit 25.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-2500-25⋅0-25⋅1]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-2500-25⋅0-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.8
Multipliziere -25⋅0.
Schritt 3.2.1.2.8.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-25000(25)-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.8.2
Mutltipliziere 0 mit 25.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-25000-25⋅1]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-25000-25⋅1]
Schritt 3.2.1.2.9
Mutltipliziere -1 mit 1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-25000-25]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-25000-25]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-25000-25000-25]
Schritt 3.2.2
Addiere die entsprechenden Elemente.
[0.8-250.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3
Simplify each element.
Schritt 3.2.3.1
Um 0.8 als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 55.
[0.8⋅55-250.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.2
Kombiniere 0.8 und 55.
[0.8⋅55-250.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
[0.8⋅5-250.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.4
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.2.3.4.1
Mutltipliziere 0.8 mit 5.
[4-250.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.4.2
Subtrahiere 2 von 4.
[250.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
[250.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.5
Kürze den gemeinsamen Teiler von 2 und 5.
Schritt 3.2.3.5.1
Schreibe 2 als 1(2) um.
[1(2)50.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.5.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 3.2.3.5.2.1
Schreibe 5 als 1(5) um.
[1⋅21⋅50.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.5.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
[1⋅21⋅50.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.5.2.3
Forme den Ausdruck um.
[250.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
[250.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
[250.2+00.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.6
Addiere 0.2 und 0.
[250.20.2+00+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.7
Addiere 0.2 und 0.
[250.20.20+00.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.8
Addiere 0 und 0.
[250.20.200.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.9
Um 0.5 als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 55.
[250.20.200.5⋅55-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.10
Kombiniere 0.5 und 55.
[250.20.200.5⋅55-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.11
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
[250.20.200.5⋅5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.12
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.2.3.12.1
Mutltipliziere 0.5 mit 5.
[250.20.202.5-250.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.12.2
Subtrahiere 2 von 2.5.
[250.20.200.550.1+00.2+00.3+00.7-25]
[250.20.200.550.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.13
Dividiere 0.5 durch 5.
[250.20.200.10.1+00.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.14
Addiere 0.1 und 0.
[250.20.200.10.10.2+00.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.15
Addiere 0.2 und 0.
[250.20.200.10.10.20.3+00.7-25]
Schritt 3.2.3.16
Addiere 0.3 und 0.
[250.20.200.10.10.20.30.7-25]
Schritt 3.2.3.17
Um 0.7 als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 55.
[250.20.200.10.10.20.30.7⋅55-25]
Schritt 3.2.3.18
Kombiniere 0.7 und 55.
[250.20.200.10.10.20.30.7⋅55-25]
Schritt 3.2.3.19
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
[250.20.200.10.10.20.30.7⋅5-25]
Schritt 3.2.3.20
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.2.3.20.1
Mutltipliziere 0.7 mit 5.
[250.20.200.10.10.20.33.5-25]
Schritt 3.2.3.20.2
Subtrahiere 2 von 3.5.
[250.20.200.10.10.20.31.55]
[250.20.200.10.10.20.31.55]
Schritt 3.2.3.21
Dividiere 1.5 durch 5.
[250.20.200.10.10.20.30.3]
[250.20.200.10.10.20.30.3]
[250.20.200.10.10.20.30.3]
Schritt 3.3
Find the null space when λ=25.
Schritt 3.3.1
Write as an augmented matrix for Ax=0.
[250.20.2000.10.100.20.30.30]
Schritt 3.3.2
Ermittele die normierte Zeilenstufenform.
Schritt 3.3.2.1
Multiply each element of R1 by 52 to make the entry at 1,1 a 1.
Schritt 3.3.2.1.1
Multiply each element of R1 by 52 to make the entry at 1,1 a 1.
[52⋅2552⋅0.252⋅0.252⋅000.10.100.20.30.30]
Schritt 3.3.2.1.2
Vereinfache R1.
[11212000.10.100.20.30.30]
[11212000.10.100.20.30.30]
Schritt 3.3.2.2
Perform the row operation R3=R3-0.2R1 to make the entry at 3,1 a 0.
Schritt 3.3.2.2.1
Perform the row operation R3=R3-0.2R1 to make the entry at 3,1 a 0.
[11212000.10.100.2-0.2⋅10.3-0.2(12)0.3-0.2(12)0-0.2⋅0]
Schritt 3.3.2.2.2
Vereinfache R3.
[11212000.10.10015150]
[11212000.10.10015150]
Schritt 3.3.2.3
Multiply each element of R2 by 10.1 to make the entry at 2,2 a 1.
Schritt 3.3.2.3.1
Multiply each element of R2 by 10.1 to make the entry at 2,2 a 1.
[11212000.10.10.10.10.100.1015150]
Schritt 3.3.2.3.2
Vereinfache R2.
[1121200110015150]
[1121200110015150]
Schritt 3.3.2.4
Perform the row operation R3=R3-15R2 to make the entry at 3,2 a 0.
Schritt 3.3.2.4.1
Perform the row operation R3=R3-15R2 to make the entry at 3,2 a 0.
[11212001100-15⋅015-15⋅115-15⋅10-15⋅0]
Schritt 3.3.2.4.2
Vereinfache R3.
[11212001100000]
[11212001100000]
Schritt 3.3.2.5
Perform the row operation R1=R1-12R2 to make the entry at 1,2 a 0.
Schritt 3.3.2.5.1
Perform the row operation R1=R1-12R2 to make the entry at 1,2 a 0.
[1-12⋅012-12⋅112-12⋅10-12⋅001100000]
Schritt 3.3.2.5.2
Vereinfache R1.
[100001100000]
[100001100000]
[100001100000]
Schritt 3.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
x=0
y+z=0
0=0
Schritt 3.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
[xyz]=[0-zz]
Schritt 3.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
[xyz]=z[0-11]
Schritt 3.3.6
Write as a solution set.
{z[0-11]|z∈R}
Schritt 3.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
{[0-11]}
{[0-11]}
{[0-11]}
Schritt 4
Schritt 4.1
Setze die bekannten Werte in die Formel ein.
N([0.80.20.200.50.10.20.30.7]-35[100010001])
Schritt 4.2
Vereinfache.
Schritt 4.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 4.2.1.1
Multipliziere -35 mit jedem Element der Matrix.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
Schritt 4.2.1.2
Vereinfache jedes Element der Matrix.
Schritt 4.2.1.2.1
Mutltipliziere -1 mit 1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-35-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
Schritt 4.2.1.2.2
Multipliziere -35⋅0.
Schritt 4.2.1.2.2.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-350(35)-35⋅0-35⋅0-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
Schritt 4.2.1.2.2.2
Mutltipliziere 0 mit 35.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-350-35⋅0-35⋅0-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-350-35⋅0-35⋅0-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
Schritt 4.2.1.2.3
Multipliziere -35⋅0.
Schritt 4.2.1.2.3.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-3500(35)-35⋅0-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
Schritt 4.2.1.2.3.2
Mutltipliziere 0 mit 35.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-3500-35⋅0-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-3500-35⋅0-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
Schritt 4.2.1.2.4
Multipliziere -35⋅0.
Schritt 4.2.1.2.4.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-35000(35)-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
Schritt 4.2.1.2.4.2
Mutltipliziere 0 mit 35.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-35000-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-35000-35⋅1-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
Schritt 4.2.1.2.5
Mutltipliziere -1 mit 1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-35000-35-35⋅0-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
Schritt 4.2.1.2.6
Multipliziere -35⋅0.
Schritt 4.2.1.2.6.1
Mutltipliziere 0 mit -1.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-35000-350(35)-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
Schritt 4.2.1.2.6.2
Mutltipliziere 0 mit 35.
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-35000-350-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
[0.80.20.200.50.10.20.30.7]+[-35000-350-35⋅0-35⋅0-35⋅1]
Schritt 4.2.1.2.7
Multipliziere .
Schritt 4.2.1.2.7.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.1.2.7.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.1.2.8
Multipliziere .
Schritt 4.2.1.2.8.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.1.2.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.1.2.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2
Addiere die entsprechenden Elemente.
Schritt 4.2.3
Simplify each element.
Schritt 4.2.3.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 4.2.3.2
Kombiniere und .
Schritt 4.2.3.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.2.3.4
Vereinfache den Zähler.
Schritt 4.2.3.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.3.4.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.2.3.5
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 4.2.3.5.1
Schreibe als um.
Schritt 4.2.3.5.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 4.2.3.5.2.1
Schreibe als um.
Schritt 4.2.3.5.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.2.3.5.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.2.3.6
Addiere und .
Schritt 4.2.3.7
Addiere und .
Schritt 4.2.3.8
Addiere und .
Schritt 4.2.3.9
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 4.2.3.10
Kombiniere und .
Schritt 4.2.3.11
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.2.3.12
Vereinfache den Zähler.
Schritt 4.2.3.12.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.3.12.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.2.3.13
Dividiere durch .
Schritt 4.2.3.14
Addiere und .
Schritt 4.2.3.15
Addiere und .
Schritt 4.2.3.16
Addiere und .
Schritt 4.2.3.17
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 4.2.3.18
Kombiniere und .
Schritt 4.2.3.19
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.2.3.20
Vereinfache den Zähler.
Schritt 4.2.3.20.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.3.20.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.2.3.21
Dividiere durch .
Schritt 4.3
Find the null space when .
Schritt 4.3.1
Write as an augmented matrix for .
Schritt 4.3.2
Ermittele die normierte Zeilenstufenform.
Schritt 4.3.2.1
Multiply each element of by to make the entry at a .
Schritt 4.3.2.1.1
Multiply each element of by to make the entry at a .
Schritt 4.3.2.1.2
Vereinfache .
Schritt 4.3.2.2
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 4.3.2.2.1
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 4.3.2.2.2
Vereinfache .
Schritt 4.3.2.3
Multiply each element of by to make the entry at a .
Schritt 4.3.2.3.1
Multiply each element of by to make the entry at a .
Schritt 4.3.2.3.2
Vereinfache .
Schritt 4.3.2.4
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 4.3.2.4.1
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 4.3.2.4.2
Vereinfache .
Schritt 4.3.2.5
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 4.3.2.5.1
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 4.3.2.5.2
Vereinfache .
Schritt 4.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
Schritt 4.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
Schritt 4.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
Schritt 4.3.6
Write as a solution set.
Schritt 4.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
Schritt 5
Schritt 5.1
Setze die bekannten Werte in die Formel ein.
Schritt 5.2
Vereinfache.
Schritt 5.2.1
Subtrahiere die entsprechenden Elemente.
Schritt 5.2.2
Simplify each element.
Schritt 5.2.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.2.3
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.2.4
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.2.5
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.2.6
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.2.7
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.2.8
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.2.9
Subtrahiere von .
Schritt 5.3
Find the null space when .
Schritt 5.3.1
Write as an augmented matrix for .
Schritt 5.3.2
Ermittele die normierte Zeilenstufenform.
Schritt 5.3.2.1
Multiply each element of by to make the entry at a .
Schritt 5.3.2.1.1
Multiply each element of by to make the entry at a .
Schritt 5.3.2.1.2
Vereinfache .
Schritt 5.3.2.2
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 5.3.2.2.1
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 5.3.2.2.2
Vereinfache .
Schritt 5.3.2.3
Multiply each element of by to make the entry at a .
Schritt 5.3.2.3.1
Multiply each element of by to make the entry at a .
Schritt 5.3.2.3.2
Vereinfache .
Schritt 5.3.2.4
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 5.3.2.4.1
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 5.3.2.4.2
Vereinfache .
Schritt 5.3.2.5
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 5.3.2.5.1
Perform the row operation to make the entry at a .
Schritt 5.3.2.5.2
Vereinfache .
Schritt 5.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
Schritt 5.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
Schritt 5.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
Schritt 5.3.6
Write as a solution set.
Schritt 5.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
Schritt 6
The eigenspace of is the list of the vector space for each eigenvalue.