Ensembles finis Exemples

$[\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}]$

Étape 1

Définissez la formule pour déterminer l’équation caractéristique $p (λ)$ .

$p (λ) = déterminant (A - λ I_{3})$

Étape 2

La matrice d’identité ou matrice d’unité de taille $3$ est la matrice carrée $3 \times 3$ avec les uns sur la diagonale principale et les zéros ailleurs.

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

Étape 3

Remplacez les valeurs connues dans $p (λ) = déterminant (A - λ I_{3})$ .

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Étape 3.1

Remplacez $A$ par $[\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}]$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] - λ I_{3})$

Étape 3.2

Remplacez $I_{3}$ par $[\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}]$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] - λ [\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}])$

Étape 4

Simplifiez

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Étape 4.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 4.1.1

Multipliez $- λ$ par chaque élément de la matrice.

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2

Simplifiez chaque élément dans la matrice.

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Étape 4.1.2.1

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.2

Multipliez $- λ \cdot 0$ .

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Étape 4.1.2.2.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.2.2

Multipliez $0$ par $λ$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.3

Multipliez $- λ \cdot 0$ .

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Étape 4.1.2.3.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.3.2

Multipliez $0$ par $λ$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.4

Multipliez $- λ \cdot 0$ .

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Étape 4.1.2.4.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.4.2

Multipliez $0$ par $λ$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.5

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.6

Multipliez $- λ \cdot 0$ .

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Étape 4.1.2.6.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.6.2

Multipliez $0$ par $λ$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.7

Multipliez $- λ \cdot 0$ .

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Étape 4.1.2.7.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.7.2

Multipliez $0$ par $λ$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.8

Multipliez $- λ \cdot 0$ .

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Étape 4.1.2.8.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 λ & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.8.2

Multipliez $0$ par $λ$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 4.1.2.9

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 42 & 22 & 24 \\ 15 & 58 & 91 \\ 12 & 38 & 27 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & - λ \end{array}])$

Étape 4.2

Additionnez les éléments correspondants.

$p (λ) = déterminant [\begin{array}{c} 42 - λ & 22 + 0 & 24 + 0 \\ 15 + 0 & 58 - λ & 91 + 0 \\ 12 + 0 & 38 + 0 & 27 - λ \end{array}]$

Étape 4.3

Simplify each element.

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Étape 4.3.1

Additionnez $22$ et $0$ .

$p (λ) = déterminant [\begin{array}{c} 42 - λ & 22 & 24 + 0 \\ 15 + 0 & 58 - λ & 91 + 0 \\ 12 + 0 & 38 + 0 & 27 - λ \end{array}]$

Étape 4.3.2

Additionnez $24$ et $0$ .

$p (λ) = déterminant [\begin{array}{c} 42 - λ & 22 & 24 \\ 15 + 0 & 58 - λ & 91 + 0 \\ 12 + 0 & 38 + 0 & 27 - λ \end{array}]$

Étape 4.3.3

Additionnez $15$ et $0$ .

$p (λ) = déterminant [\begin{array}{c} 42 - λ & 22 & 24 \\ 15 & 58 - λ & 91 + 0 \\ 12 + 0 & 38 + 0 & 27 - λ \end{array}]$

Étape 4.3.4

Additionnez $91$ et $0$ .

$p (λ) = déterminant [\begin{array}{c} 42 - λ & 22 & 24 \\ 15 & 58 - λ & 91 \\ 12 + 0 & 38 + 0 & 27 - λ \end{array}]$

Étape 4.3.5

Additionnez $12$ et $0$ .

$p (λ) = déterminant [\begin{array}{c} 42 - λ & 22 & 24 \\ 15 & 58 - λ & 91 \\ 12 & 38 + 0 & 27 - λ \end{array}]$

Étape 4.3.6

Additionnez $38$ et $0$ .

$p (λ) = déterminant [\begin{array}{c} 42 - λ & 22 & 24 \\ 15 & 58 - λ & 91 \\ 12 & 38 & 27 - λ \end{array}]$

Étape 5

Find the determinant.

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Étape 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 row $1$ by its cofactor and add.

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Étape 5.1.1

Consider the corresponding sign chart.

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

Étape 5.1.2

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

Étape 5.1.3

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

$| \begin{array}{c} 58 - λ & 91 \\ 38 & 27 - λ \end{array} |$

Étape 5.1.4

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

$(42 - λ) | \begin{array}{c} 58 - λ & 91 \\ 38 & 27 - λ \end{array} |$

Étape 5.1.5

The minor for $a_{12}$ is the determinant with row $1$ and column $2$ deleted.

$| \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} |$

Étape 5.1.6

Multiply element $a_{12}$ by its cofactor.

$- 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} |$

Étape 5.1.7

The minor for $a_{13}$ is the determinant with row $1$ and column $3$ deleted.

$| \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.1.8

Multiply element $a_{13}$ by its cofactor.

$24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.1.9

Add the terms together.

$p (λ) = (42 - λ) | \begin{array}{c} 58 - λ & 91 \\ 38 & 27 - λ \end{array} | - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2

Évaluez $| \begin{array}{c} 58 - λ & 91 \\ 38 & 27 - λ \end{array} |$ .

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Étape 5.2.1

Le déterminant d’une matrice $2 \times 2$ peut être déterminé en utilisant la formule $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

$p (λ) = (42 - λ) ((58 - λ) (27 - λ) - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2

Simplifiez le déterminant.

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Étape 5.2.2.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 5.2.2.1.1

Développez $(58 - λ) (27 - λ)$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 5.2.2.1.1.1

Appliquez la propriété distributive.

$p (λ) = (42 - λ) (58 (27 - λ) - λ (27 - λ) - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.1.2

Appliquez la propriété distributive.

$p (λ) = (42 - λ) (58 \cdot 27 + 58 (- λ) - λ (27 - λ) - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.1.3

Appliquez la propriété distributive.

$p (λ) = (42 - λ) (58 \cdot 27 + 58 (- λ) - λ \cdot 27 - λ (- λ) - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.2

Simplifiez et associez les termes similaires.

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Étape 5.2.2.1.2.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 5.2.2.1.2.1.1

Multipliez $58$ par $27$ .

$p (λ) = (42 - λ) (1566 + 58 (- λ) - λ \cdot 27 - λ (- λ) - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.2.1.2

Multipliez $- 1$ par $58$ .

$p (λ) = (42 - λ) (1566 - 58 λ - λ \cdot 27 - λ (- λ) - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.2.1.3

Multipliez $27$ par $- 1$ .

$p (λ) = (42 - λ) (1566 - 58 λ - 27 λ - λ (- λ) - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.2.1.4

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$p (λ) = (42 - λ) (1566 - 58 λ - 27 λ - 1 \cdot - 1 λ \cdot λ - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.2.1.5

Multipliez $λ$ par $λ$ en additionnant les exposants.

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Étape 5.2.2.1.2.1.5.1

Déplacez $λ$ .

$p (λ) = (42 - λ) (1566 - 58 λ - 27 λ - 1 \cdot - 1 (λ \cdot λ) - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.2.1.5.2

Multipliez $λ$ par $λ$ .

$p (λ) = (42 - λ) (1566 - 58 λ - 27 λ - 1 \cdot - 1 λ^{2} - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.2.1.6

Multipliez $- 1$ par $- 1$ .

$p (λ) = (42 - λ) (1566 - 58 λ - 27 λ + 1 λ^{2} - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.2.1.7

Multipliez $λ^{2}$ par $1$ .

$p (λ) = (42 - λ) (1566 - 58 λ - 27 λ + λ^{2} - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.2.2

Soustrayez $27 λ$ de $- 58 λ$ .

$p (λ) = (42 - λ) (1566 - 85 λ + λ^{2} - 38 \cdot 91) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.1.3

Multipliez $- 38$ par $91$ .

$p (λ) = (42 - λ) (1566 - 85 λ + λ^{2} - 3458) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.2

Soustrayez $3458$ de $1566$ .

$p (λ) = (42 - λ) (- 85 λ + λ^{2} - 1892) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.2.2.3

Remettez dans l’ordre $- 85 λ$ et $λ^{2}$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 | \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} | + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.3

Évaluez $| \begin{array}{c} 15 & 91 \\ 12 & 27 - λ \end{array} |$ .

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Étape 5.3.1

Le déterminant d’une matrice $2 \times 2$ peut être déterminé en utilisant la formule $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (15 (27 - λ) - 12 \cdot 91) + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.3.2

Simplifiez le déterminant.

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Étape 5.3.2.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 5.3.2.1.1

Appliquez la propriété distributive.

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (15 \cdot 27 + 15 (- λ) - 12 \cdot 91) + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.3.2.1.2

Multipliez $15$ par $27$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (405 + 15 (- λ) - 12 \cdot 91) + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.3.2.1.3

Multipliez $- 1$ par $15$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (405 - 15 λ - 12 \cdot 91) + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.3.2.1.4

Multipliez $- 12$ par $91$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (405 - 15 λ - 1092) + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.3.2.2

Soustrayez $1092$ de $405$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (- 15 λ - 687) + 24 | \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$

Étape 5.4

Évaluez $| \begin{array}{c} 15 & 58 - λ \\ 12 & 38 \end{array} |$ .

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Étape 5.4.1

Le déterminant d’une matrice $2 \times 2$ peut être déterminé en utilisant la formule $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (15 \cdot 38 - 12 (58 - λ))$

Étape 5.4.2

Simplifiez le déterminant.

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Étape 5.4.2.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 5.4.2.1.1

Multipliez $15$ par $38$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (570 - 12 (58 - λ))$

Étape 5.4.2.1.2

Appliquez la propriété distributive.

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (570 - 12 \cdot 58 - 12 (- λ))$

Étape 5.4.2.1.3

Multipliez $- 12$ par $58$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (570 - 696 - 12 (- λ))$

Étape 5.4.2.1.4

Multipliez $- 1$ par $- 12$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (570 - 696 + 12 λ)$

Étape 5.4.2.2

Soustrayez $696$ de $570$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (- 126 + 12 λ)$

Étape 5.4.2.3

Remettez dans l’ordre $- 126$ et $12 λ$ .

$p (λ) = (42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892) - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5

Simplifiez le déterminant.

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Étape 5.5.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 5.5.1.1

Développez $(42 - λ) (λ^{2} - 85 λ - 1892)$ en multipliant chaque terme dans la première expression par chaque terme dans la deuxième expression.

$p (λ) = 42 λ^{2} + 42 (- 85 λ) + 42 \cdot - 1892 - λ \cdot λ^{2} - λ (- 85 λ) - λ \cdot - 1892 - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.2

Simplifiez chaque terme.

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Étape 5.5.1.2.1

Multipliez $- 85$ par $42$ .

$p (λ) = 42 λ^{2} - 3570 λ + 42 \cdot - 1892 - λ \cdot λ^{2} - λ (- 85 λ) - λ \cdot - 1892 - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.2.2

Multipliez $42$ par $- 1892$ .

$p (λ) = 42 λ^{2} - 3570 λ - 79464 - λ \cdot λ^{2} - λ (- 85 λ) - λ \cdot - 1892 - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.2.3

Multipliez $λ$ par $λ^{2}$ en additionnant les exposants.

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Étape 5.5.1.2.3.1

Déplacez $λ^{2}$ .

$p (λ) = 42 λ^{2} - 3570 λ - 79464 - (λ^{2} λ) - λ (- 85 λ) - λ \cdot - 1892 - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.2.3.2

Multipliez $λ^{2}$ par $λ$ .

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Étape 5.5.1.2.3.2.1

Élevez $λ$ à la puissance $1$ .

$p (λ) = 42 λ^{2} - 3570 λ - 79464 - (λ^{2} λ^{1}) - λ (- 85 λ) - λ \cdot - 1892 - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.2.3.2.2

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$p (λ) = 42 λ^{2} - 3570 λ - 79464 - λ^{2 + 1} - λ (- 85 λ) - λ \cdot - 1892 - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.2.3.3

Additionnez $2$ et $1$ .

$p (λ) = 42 λ^{2} - 3570 λ - 79464 - λ^{3} - λ (- 85 λ) - λ \cdot - 1892 - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.2.4

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$p (λ) = 42 λ^{2} - 3570 λ - 79464 - λ^{3} - 1 \cdot - 85 λ \cdot λ - λ \cdot - 1892 - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.2.5

Multipliez $λ$ par $λ$ en additionnant les exposants.

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Étape 5.5.1.2.5.1

Déplacez $λ$ .

$p (λ) = 42 λ^{2} - 3570 λ - 79464 - λ^{3} - 1 \cdot - 85 (λ \cdot λ) - λ \cdot - 1892 - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.2.5.2

Multipliez $λ$ par $λ$ .

$p (λ) = 42 λ^{2} - 3570 λ - 79464 - λ^{3} - 1 \cdot - 85 λ^{2} - λ \cdot - 1892 - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.2.6

Multipliez $- 1$ par $- 85$ .

$p (λ) = 42 λ^{2} - 3570 λ - 79464 - λ^{3} + 85 λ^{2} - λ \cdot - 1892 - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.2.7

Multipliez $- 1892$ par $- 1$ .

$p (λ) = 42 λ^{2} - 3570 λ - 79464 - λ^{3} + 85 λ^{2} + 1892 λ - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.3

Additionnez $42 λ^{2}$ et $85 λ^{2}$ .

$p (λ) = 127 λ^{2} - 3570 λ - 79464 - λ^{3} + 1892 λ - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.4

Additionnez $- 3570 λ$ et $1892 λ$ .

$p (λ) = 127 λ^{2} - 1678 λ - 79464 - λ^{3} - 22 (- 15 λ - 687) + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.5

Appliquez la propriété distributive.

$p (λ) = 127 λ^{2} - 1678 λ - 79464 - λ^{3} - 22 (- 15 λ) - 22 \cdot - 687 + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.6

Multipliez $- 15$ par $- 22$ .

$p (λ) = 127 λ^{2} - 1678 λ - 79464 - λ^{3} + 330 λ - 22 \cdot - 687 + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.7

Multipliez $- 22$ par $- 687$ .

$p (λ) = 127 λ^{2} - 1678 λ - 79464 - λ^{3} + 330 λ + 15114 + 24 (12 λ - 126)$

Étape 5.5.1.8

Appliquez la propriété distributive.

$p (λ) = 127 λ^{2} - 1678 λ - 79464 - λ^{3} + 330 λ + 15114 + 24 (12 λ) + 24 \cdot - 126$

Étape 5.5.1.9

Multipliez $12$ par $24$ .

$p (λ) = 127 λ^{2} - 1678 λ - 79464 - λ^{3} + 330 λ + 15114 + 288 λ + 24 \cdot - 126$

Étape 5.5.1.10

Multipliez $24$ par $- 126$ .

$p (λ) = 127 λ^{2} - 1678 λ - 79464 - λ^{3} + 330 λ + 15114 + 288 λ - 3024$

Étape 5.5.2

Additionnez $- 1678 λ$ et $330 λ$ .

$p (λ) = 127 λ^{2} - 1348 λ - 79464 - λ^{3} + 15114 + 288 λ - 3024$

Étape 5.5.3

Additionnez $- 1348 λ$ et $288 λ$ .

$p (λ) = 127 λ^{2} - 1060 λ - 79464 - λ^{3} + 15114 - 3024$

Étape 5.5.4

Additionnez $- 79464$ et $15114$ .

$p (λ) = 127 λ^{2} - 1060 λ - λ^{3} - 64350 - 3024$

Étape 5.5.5

Soustrayez $3024$ de $- 64350$ .

$p (λ) = 127 λ^{2} - 1060 λ - λ^{3} - 67374$

Étape 5.5.6

Déplacez $- 1060 λ$ .

$p (λ) = 127 λ^{2} - λ^{3} - 1060 λ - 67374$

Étape 5.5.7

Remettez dans l’ordre $127 λ^{2}$ et $- λ^{3}$ .

$p (λ) = - λ^{3} + 127 λ^{2} - 1060 λ - 67374$

Étape 6

Définissez le polynôme caractéristique égal à $0$ pour déterminer les valeurs propres $λ$ .

$- λ^{3} + 127 λ^{2} - 1060 λ - 67374 = 0$

Étape 7

Résolvez $λ$ .

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Étape 7.1

Représentez chaque côté de l’équation. La solution est la valeur x du point d’intersection.

$λ \approx - 18.19789578, 32.99704063$