Algèbre linéaire Exemples

Trouver les vecteurs propres (ou espace propre) [[0,4,10,0],[-1,4,5,0],[7,-14,2,0],[-12,24,6,2]]
[04100-14507-1420-122462]
Étape 1
Déterminez les valeurs propres.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.1
Définissez la formule pour déterminer l’équation caractéristique p(λ).
p(λ)=déterminant(A-λI4)
Étape 1.2
La matrice d’identité ou matrice d’unité de taille 4 est la matrice carrée 4×4 avec les uns sur la diagonale principale et les zéros ailleurs.
[1000010000100001]
Étape 1.3
Remplacez les valeurs connues dans p(λ)=déterminant(A-λI4).
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.3.1
Remplacez A par [04100-14507-1420-122462].
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]-λI4)
Étape 1.3.2
Remplacez I4 par [1000010000100001].
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]-λ[1000010000100001])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]-λ[1000010000100001])
Étape 1.4
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.1
Multipliez -λ par chaque élément de la matrice.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2
Simplifiez chaque élément dans la matrice.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.1
Multipliez -1 par 1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.2
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.2.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0λ-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.2.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.3
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.3.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ00λ-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.3.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ00-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ00-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.4
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.4.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ000λ-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.4.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ000-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ000-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.5
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.5.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000λ-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.5.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.6
Multipliez -1 par 1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.7
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.7.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0λ-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.7.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.8
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.8.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ00λ-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.8.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ00-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ00-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.9
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.9.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ000λ-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.9.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ000-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ000-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.10
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.10.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000λ-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.10.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ1-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.11
Multipliez -1 par 1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.12
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.12.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ0λ-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.12.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ0-λ0-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.13
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.13.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ00λ-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.13.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ00-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ00-λ0-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.14
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.14.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ000λ-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.14.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ000-λ0-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ000-λ0-λ1])
Étape 1.4.1.2.15
Multipliez -λ0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1.2.15.1
Multipliez 0 par -1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ0000λ-λ1])
Étape 1.4.1.2.15.2
Multipliez 0 par λ.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ0000-λ1])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ0000-λ1])
Étape 1.4.1.2.16
Multipliez -1 par 1.
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ0000-λ])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ0000-λ])
p(λ)=déterminant([04100-14507-1420-122462]+[-λ0000-λ0000-λ0000-λ])
Étape 1.4.2
Additionnez les éléments correspondants.
p(λ)=déterminant[0-λ4+010+00+0-1+04-λ5+00+07+0-14+02-λ0+0-12+024+06+02-λ]
Étape 1.4.3
Simplify each element.
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Étape 1.4.3.1
Soustrayez λ de 0.
p(λ)=déterminant[-λ4+010+00+0-1+04-λ5+00+07+0-14+02-λ0+0-12+024+06+02-λ]
Étape 1.4.3.2
Additionnez 4 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ410+00+0-1+04-λ5+00+07+0-14+02-λ0+0-12+024+06+02-λ]
Étape 1.4.3.3
Additionnez 10 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ4100+0-1+04-λ5+00+07+0-14+02-λ0+0-12+024+06+02-λ]
Étape 1.4.3.4
Additionnez 0 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ4100-1+04-λ5+00+07+0-14+02-λ0+0-12+024+06+02-λ]
Étape 1.4.3.5
Additionnez -1 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ4100-14-λ5+00+07+0-14+02-λ0+0-12+024+06+02-λ]
Étape 1.4.3.6
Additionnez 5 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ4100-14-λ50+07+0-14+02-λ0+0-12+024+06+02-λ]
Étape 1.4.3.7
Additionnez 0 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ4100-14-λ507+0-14+02-λ0+0-12+024+06+02-λ]
Étape 1.4.3.8
Additionnez 7 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ4100-14-λ507-14+02-λ0+0-12+024+06+02-λ]
Étape 1.4.3.9
Additionnez -14 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ4100-14-λ507-142-λ0+0-12+024+06+02-λ]
Étape 1.4.3.10
Additionnez 0 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ4100-14-λ507-142-λ0-12+024+06+02-λ]
Étape 1.4.3.11
Additionnez -12 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ4100-14-λ507-142-λ0-1224+06+02-λ]
Étape 1.4.3.12
Additionnez 24 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ4100-14-λ507-142-λ0-12246+02-λ]
Étape 1.4.3.13
Additionnez 6 et 0.
p(λ)=déterminant[-λ4100-14-λ507-142-λ0-122462-λ]
p(λ)=déterminant[-λ4100-14-λ507-142-λ0-122462-λ]
p(λ)=déterminant[-λ4100-14-λ507-142-λ0-122462-λ]
Étape 1.5
Find the determinant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 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 4 by its cofactor and add.
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Étape 1.5.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+--+-++-+--+-+|
Étape 1.5.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Étape 1.5.1.3
The minor for a14 is the determinant with row 1 and column 4 deleted.
|-14-λ57-142-λ-12246|
Étape 1.5.1.4
Multiply element a14 by its cofactor.
0|-14-λ57-142-λ-12246|
Étape 1.5.1.5
The minor for a24 is the determinant with row 2 and column 4 deleted.
|-λ4107-142-λ-12246|
Étape 1.5.1.6
Multiply element a24 by its cofactor.
0|-λ4107-142-λ-12246|
Étape 1.5.1.7
The minor for a34 is the determinant with row 3 and column 4 deleted.
|-λ410-14-λ5-12246|
Étape 1.5.1.8
Multiply element a34 by its cofactor.
0|-λ410-14-λ5-12246|
Étape 1.5.1.9
The minor for a44 is the determinant with row 4 and column 4 deleted.
|-λ410-14-λ57-142-λ|
Étape 1.5.1.10
Multiply element a44 by its cofactor.
(2-λ)|-λ410-14-λ57-142-λ|
Étape 1.5.1.11
Add the terms together.
p(λ)=0|-14-λ57-142-λ-12246|+0|-λ4107-142-λ-12246|+0|-λ410-14-λ5-12246|+(2-λ)|-λ410-14-λ57-142-λ|
p(λ)=0|-14-λ57-142-λ-12246|+0|-λ4107-142-λ-12246|+0|-λ410-14-λ5-12246|+(2-λ)|-λ410-14-λ57-142-λ|
Étape 1.5.2
Multipliez 0 par |-14-λ57-142-λ-12246|.
p(λ)=0+0|-λ4107-142-λ-12246|+0|-λ410-14-λ5-12246|+(2-λ)|-λ410-14-λ57-142-λ|
Étape 1.5.3
Multipliez 0 par |-λ4107-142-λ-12246|.
p(λ)=0+0+0|-λ410-14-λ5-12246|+(2-λ)|-λ410-14-λ57-142-λ|
Étape 1.5.4
Multipliez 0 par |-λ410-14-λ5-12246|.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)|-λ410-14-λ57-142-λ|
Étape 1.5.5
Évaluez |-λ410-14-λ57-142-λ|.
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Étape 1.5.5.1
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 row 1 by its cofactor and add.
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Étape 1.5.5.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|
Étape 1.5.5.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Étape 1.5.5.1.3
The minor for a11 is the determinant with row 1 and column 1 deleted.
|4-λ5-142-λ|
Étape 1.5.5.1.4
Multiply element a11 by its cofactor.
-λ|4-λ5-142-λ|
Étape 1.5.5.1.5
The minor for a12 is the determinant with row 1 and column 2 deleted.
|-1572-λ|
Étape 1.5.5.1.6
Multiply element a12 by its cofactor.
-4|-1572-λ|
Étape 1.5.5.1.7
The minor for a13 is the determinant with row 1 and column 3 deleted.
|-14-λ7-14|
Étape 1.5.5.1.8
Multiply element a13 by its cofactor.
10|-14-λ7-14|
Étape 1.5.5.1.9
Add the terms together.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ|4-λ5-142-λ|-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ|4-λ5-142-λ|-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2
Évaluez |4-λ5-142-λ|.
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Étape 1.5.5.2.1
Le déterminant d’une matrice 2×2 peut être déterminé en utilisant la formule |abcd|=ad-cb.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ((4-λ)(2-λ)-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2
Simplifiez le déterminant.
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Étape 1.5.5.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
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Étape 1.5.5.2.2.1.1
Développez (4-λ)(2-λ) à l’aide de la méthode FOIL.
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Étape 1.5.5.2.2.1.1.1
Appliquez la propriété distributive.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(4(2-λ)-λ(2-λ)-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.1.2
Appliquez la propriété distributive.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(42+4(-λ)-λ(2-λ)-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.1.3
Appliquez la propriété distributive.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(42+4(-λ)-λ2-λ(-λ)-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(42+4(-λ)-λ2-λ(-λ)-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.2
Simplifiez et associez les termes similaires.
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Étape 1.5.5.2.2.1.2.1
Simplifiez chaque terme.
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Étape 1.5.5.2.2.1.2.1.1
Multipliez 4 par 2.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8+4(-λ)-λ2-λ(-λ)-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.2.1.2
Multipliez -1 par 4.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-4λ-λ2-λ(-λ)-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.2.1.3
Multipliez 2 par -1.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-4λ-2λ-λ(-λ)-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.2.1.4
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-4λ-2λ-1-1λλ-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.2.1.5
Multipliez λ par λ en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.2.2.1.2.1.5.1
Déplacez λ.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-4λ-2λ-1-1(λλ)-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.2.1.5.2
Multipliez λ par λ.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-4λ-2λ-1-1λ2-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-4λ-2λ-1-1λ2-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.2.1.6
Multipliez -1 par -1.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-4λ-2λ+1λ2-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.2.1.7
Multipliez λ2 par 1.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-4λ-2λ+λ2-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-4λ-2λ+λ2-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.2.2
Soustrayez 2λ de -4λ.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-6λ+λ2-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-6λ+λ2-(-145))-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.3
Multipliez -(-145).
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.2.2.1.3.1
Multipliez -14 par 5.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-6λ+λ2--70)-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.1.3.2
Multipliez -1 par -70.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-6λ+λ2+70)-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-6λ+λ2+70)-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(8-6λ+λ2+70)-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.2
Additionnez 8 et 70.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(-6λ+λ2+78)-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.2.2.3
Remettez dans l’ordre -6λ et λ2.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4|-1572-λ|+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.3
Évaluez |-1572-λ|.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.3.1
Le déterminant d’une matrice 2×2 peut être déterminé en utilisant la formule |abcd|=ad-cb.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(-(2-λ)-75)+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.3.2
Simplifiez le déterminant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.3.2.1.1
Appliquez la propriété distributive.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(-12--λ-75)+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.3.2.1.2
Multipliez -1 par 2.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(-2--λ-75)+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.3.2.1.3
Multipliez --λ.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.3.2.1.3.1
Multipliez -1 par -1.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(-2+1λ-75)+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.3.2.1.3.2
Multipliez λ par 1.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(-2+λ-75)+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(-2+λ-75)+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.3.2.1.4
Multipliez -7 par 5.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(-2+λ-35)+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(-2+λ-35)+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.3.2.2
Soustrayez 35 de -2.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10|-14-λ7-14|)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10|-14-λ7-14|)
Étape 1.5.5.4
Évaluez |-14-λ7-14|.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.4.1
Le déterminant d’une matrice 2×2 peut être déterminé en utilisant la formule |abcd|=ad-cb.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10(--14-7(4-λ)))
Étape 1.5.5.4.2
Simplifiez le déterminant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.4.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.4.2.1.1
Multipliez -1 par -14.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10(14-7(4-λ)))
Étape 1.5.5.4.2.1.2
Appliquez la propriété distributive.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10(14-74-7(-λ)))
Étape 1.5.5.4.2.1.3
Multipliez -7 par 4.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10(14-28-7(-λ)))
Étape 1.5.5.4.2.1.4
Multipliez -1 par -7.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10(14-28+7λ))
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10(14-28+7λ))
Étape 1.5.5.4.2.2
Soustrayez 28 de 14.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10(-14+7λ))
Étape 1.5.5.4.2.3
Remettez dans l’ordre -14 et 7λ.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10(7λ-14))
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10(7λ-14))
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ(λ2-6λ+78)-4(λ-37)+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5
Simplifiez le déterminant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.5.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.5.1.1
Appliquez la propriété distributive.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λλ2-λ(-6λ)-λ78-4(λ-37)+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.2
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.5.1.2.1
Multipliez λ par λ2 en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.5.1.2.1.1
Déplacez λ2.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-(λ2λ)-λ(-6λ)-λ78-4(λ-37)+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.2.1.2
Multipliez λ2 par λ.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.5.1.2.1.2.1
Élevez λ à la puissance 1.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-(λ2λ1)-λ(-6λ)-λ78-4(λ-37)+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.2.1.2.2
Utilisez la règle de puissance aman=am+n pour associer des exposants.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ2+1-λ(-6λ)-λ78-4(λ-37)+10(7λ-14))
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ2+1-λ(-6λ)-λ78-4(λ-37)+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.2.1.3
Additionnez 2 et 1.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3-λ(-6λ)-λ78-4(λ-37)+10(7λ-14))
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3-λ(-6λ)-λ78-4(λ-37)+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.2.2
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3-1-6λλ-λ78-4(λ-37)+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.2.3
Multipliez 78 par -1.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3-1-6λλ-78λ-4(λ-37)+10(7λ-14))
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3-1-6λλ-78λ-4(λ-37)+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.3
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.5.1.3.1
Multipliez λ par λ en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.5.5.1.3.1.1
Déplacez λ.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3-1-6(λλ)-78λ-4(λ-37)+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.3.1.2
Multipliez λ par λ.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3-1-6λ2-78λ-4(λ-37)+10(7λ-14))
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3-1-6λ2-78λ-4(λ-37)+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.3.2
Multipliez -1 par -6.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-78λ-4(λ-37)+10(7λ-14))
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-78λ-4(λ-37)+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.4
Appliquez la propriété distributive.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-78λ-4λ-4-37+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.5
Multipliez -4 par -37.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-78λ-4λ+148+10(7λ-14))
Étape 1.5.5.5.1.6
Appliquez la propriété distributive.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-78λ-4λ+148+10(7λ)+10-14)
Étape 1.5.5.5.1.7
Multipliez 7 par 10.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-78λ-4λ+148+70λ+10-14)
Étape 1.5.5.5.1.8
Multipliez 10 par -14.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-78λ-4λ+148+70λ-140)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-78λ-4λ+148+70λ-140)
Étape 1.5.5.5.2
Soustrayez 4λ de -78λ.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-82λ+148+70λ-140)
Étape 1.5.5.5.3
Additionnez -82λ et 70λ.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-12λ+148-140)
Étape 1.5.5.5.4
Soustrayez 140 de 148.
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-12λ+8)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-12λ+8)
p(λ)=0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-12λ+8)
Étape 1.5.6
Simplifiez le déterminant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.6.1
Associez les termes opposés dans 0+0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-12λ+8).
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.6.1.1
Additionnez 0 et 0.
p(λ)=0+0+(2-λ)(-λ3+6λ2-12λ+8)
Étape 1.5.6.1.2
Additionnez 0 et 0.
p(λ)=0+(2-λ)(-λ3+6λ2-12λ+8)
Étape 1.5.6.1.3
Additionnez 0 et (2-λ)(-λ3+6λ2-12λ+8).
p(λ)=(2-λ)(-λ3+6λ2-12λ+8)
p(λ)=(2-λ)(-λ3+6λ2-12λ+8)
Étape 1.5.6.2
Développez (2-λ)(-λ3+6λ2-12λ+8) en multipliant chaque terme dans la première expression par chaque terme dans la deuxième expression.
p(λ)=2(-λ3)+2(6λ2)+2(-12λ)+28-λ(-λ3)-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.6.3.1
Multipliez -1 par 2.
p(λ)=-2λ3+2(6λ2)+2(-12λ)+28-λ(-λ3)-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.2
Multipliez 6 par 2.
p(λ)=-2λ3+12λ2+2(-12λ)+28-λ(-λ3)-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.3
Multipliez -12 par 2.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+28-λ(-λ3)-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.4
Multipliez 2 par 8.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16-λ(-λ3)-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.5
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16-1-1λλ3-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.6
Multipliez λ par λ3 en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.6.3.6.1
Déplacez λ3.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16-1-1(λ3λ)-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.6.2
Multipliez λ3 par λ.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.6.3.6.2.1
Élevez λ à la puissance 1.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16-1-1(λ3λ1)-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.6.2.2
Utilisez la règle de puissance aman=am+n pour associer des exposants.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16-1-1λ3+1-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16-1-1λ3+1-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.6.3
Additionnez 3 et 1.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16-1-1λ4-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16-1-1λ4-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.7
Multipliez -1 par -1.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+1λ4-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.8
Multipliez λ4 par 1.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-λ(6λ2)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.9
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-16λλ2-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.10
Multipliez λ par λ2 en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.6.3.10.1
Déplacez λ2.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-16(λ2λ)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.10.2
Multipliez λ2 par λ.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.6.3.10.2.1
Élevez λ à la puissance 1.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-16(λ2λ1)-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.10.2.2
Utilisez la règle de puissance aman=am+n pour associer des exposants.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-16λ2+1-λ(-12λ)-λ8
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-16λ2+1-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.10.3
Additionnez 2 et 1.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-16λ3-λ(-12λ)-λ8
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-16λ3-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.11
Multipliez -1 par 6.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-6λ3-λ(-12λ)-λ8
Étape 1.5.6.3.12
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-6λ3-1-12λλ-λ8
Étape 1.5.6.3.13
Multipliez λ par λ en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.5.6.3.13.1
Déplacez λ.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-6λ3-1-12(λλ)-λ8
Étape 1.5.6.3.13.2
Multipliez λ par λ.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-6λ3-1-12λ2-λ8
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-6λ3-1-12λ2-λ8
Étape 1.5.6.3.14
Multipliez -1 par -12.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-6λ3+12λ2-λ8
Étape 1.5.6.3.15
Multipliez 8 par -1.
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-6λ3+12λ2-8λ
p(λ)=-2λ3+12λ2-24λ+16+λ4-6λ3+12λ2-8λ
Étape 1.5.6.4
Soustrayez 6λ3 de -2λ3.
p(λ)=-8λ3+12λ2-24λ+16+λ4+12λ2-8λ
Étape 1.5.6.5
Additionnez 12λ2 et 12λ2.
p(λ)=-8λ3+24λ2-24λ+16+λ4-8λ
Étape 1.5.6.6
Soustrayez 8λ de -24λ.
p(λ)=-8λ3+24λ2-32λ+16+λ4
Étape 1.5.6.7
Déplacez 16.
p(λ)=-8λ3+24λ2-32λ+λ4+16
Étape 1.5.6.8
Déplacez -32λ.
p(λ)=-8λ3+24λ2+λ4-32λ+16
Étape 1.5.6.9
Déplacez 24λ2.
p(λ)=-8λ3+λ4+24λ2-32λ+16
Étape 1.5.6.10
Remettez dans l’ordre -8λ3 et λ4.
p(λ)=λ4-8λ3+24λ2-32λ+16
p(λ)=λ4-8λ3+24λ2-32λ+16
p(λ)=λ4-8λ3+24λ2-32λ+16
Étape 1.6
Définissez le polynôme caractéristique égal à 0 pour déterminer les valeurs propres λ.
λ4-8λ3+24λ2-32λ+16=0
Étape 1.7
Résolvez λ.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.7.1
Factorisez le côté gauche de l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.7.1.1
Faites correspondre chaque terme aux termes de la formule du théorème du binôme.
λ4-4(2λ3)+6(22λ2)-4(23λ)+24=0
Étape 1.7.1.2
Factorisez λ4-42λ3+622λ2-423λ+24 en utilisant le théorème du binôme.
(2-λ)4=0
(2-λ)4=0
Étape 1.7.2
Définissez le 2-λ égal à 0.
2-λ=0
Étape 1.7.3
Résolvez λ.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.7.3.1
Soustrayez 2 des deux côtés de l’équation.
-λ=-2
Étape 1.7.3.2
Divisez chaque terme dans -λ=-2 par -1 et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.7.3.2.1
Divisez chaque terme dans -λ=-2 par -1.
-λ-1=-2-1
Étape 1.7.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.7.3.2.2.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
λ1=-2-1
Étape 1.7.3.2.2.2
Divisez λ par 1.
λ=-2-1
λ=-2-1
Étape 1.7.3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.7.3.2.3.1
Divisez -2 par -1.
λ=2
λ=2
λ=2
λ=2
λ=2
λ=2
Étape 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-λI4)
Étape 3
Find the eigenvector using the eigenvalue λ=2.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.1
Remplacez les valeurs connues dans la formule.
N([04100-14507-1420-122462]-2[1000010000100001])
Étape 3.2
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.2.1.1
Multipliez -2 par chaque élément de la matrice.
[04100-14507-1420-122462]+[-21-20-20-20-20-21-20-20-20-20-21-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2
Simplifiez chaque élément dans la matrice.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.2.1.2.1
Multipliez -2 par 1.
[04100-14507-1420-122462]+[-2-20-20-20-20-21-20-20-20-20-21-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.2
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-20-20-20-20-21-20-20-20-20-21-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.3
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-200-20-20-21-20-20-20-20-21-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.4
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-2000-20-21-20-20-20-20-21-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.5
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-21-20-20-20-20-21-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.6
Multipliez -2 par 1.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-2-20-20-20-20-21-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.7
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-20-20-20-20-21-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.8
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-200-20-20-21-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.9
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-2000-20-21-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.10
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-20000-21-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.11
Multipliez -2 par 1.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-20000-2-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.12
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-20000-20-20-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.13
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-20000-200-20-20-21]
Étape 3.2.1.2.14
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-20000-2000-20-21]
Étape 3.2.1.2.15
Multipliez -2 par 0.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-20000-20000-21]
Étape 3.2.1.2.16
Multipliez -2 par 1.
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-20000-20000-2]
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-20000-20000-2]
[04100-14507-1420-122462]+[-20000-20000-20000-2]
Étape 3.2.2
Additionnez les éléments correspondants.
[0-24+010+00+0-1+04-25+00+07+0-14+02-20+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3
Simplify each element.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.2.3.1
Soustrayez 2 de 0.
[-24+010+00+0-1+04-25+00+07+0-14+02-20+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.2
Additionnez 4 et 0.
[-2410+00+0-1+04-25+00+07+0-14+02-20+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.3
Additionnez 10 et 0.
[-24100+0-1+04-25+00+07+0-14+02-20+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.4
Additionnez 0 et 0.
[-24100-1+04-25+00+07+0-14+02-20+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.5
Additionnez -1 et 0.
[-24100-14-25+00+07+0-14+02-20+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.6
Soustrayez 2 de 4.
[-24100-125+00+07+0-14+02-20+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.7
Additionnez 5 et 0.
[-24100-1250+07+0-14+02-20+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.8
Additionnez 0 et 0.
[-24100-12507+0-14+02-20+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.9
Additionnez 7 et 0.
[-24100-12507-14+02-20+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.10
Additionnez -14 et 0.
[-24100-12507-142-20+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.11
Soustrayez 2 de 2.
[-24100-12507-1400+0-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.12
Additionnez 0 et 0.
[-24100-12507-1400-12+024+06+02-2]
Étape 3.2.3.13
Additionnez -12 et 0.
[-24100-12507-1400-1224+06+02-2]
Étape 3.2.3.14
Additionnez 24 et 0.
[-24100-12507-1400-12246+02-2]
Étape 3.2.3.15
Additionnez 6 et 0.
[-24100-12507-1400-122462-2]
Étape 3.2.3.16
Soustrayez 2 de 2.
[-24100-12507-1400-122460]
[-24100-12507-1400-122460]
[-24100-12507-1400-122460]
Étape 3.3
Find the null space when λ=2.
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Étape 3.3.1
Write as an augmented matrix for Ax=0.
[-241000-125007-14000-1224600]
Étape 3.3.2
Déterminez la forme d’échelon en ligne réduite.
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Étape 3.3.2.1
Multiply each element of R1 by -12 to make the entry at 1,1 a 1.
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Étape 3.3.2.1.1
Multiply each element of R1 by -12 to make the entry at 1,1 a 1.
[-12-2-124-1210-120-120-125007-14000-1224600]
Étape 3.3.2.1.2
Simplifiez R1.
[1-2-500-125007-14000-1224600]
[1-2-500-125007-14000-1224600]
Étape 3.3.2.2
Perform the row operation R2=R2+R1 to make the entry at 2,1 a 0.
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Étape 3.3.2.2.1
Perform the row operation R2=R2+R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[1-2-500-1+112-25-50+00+07-14000-1224600]
Étape 3.3.2.2.2
Simplifiez R2.
[1-2-500000007-14000-1224600]
[1-2-500000007-14000-1224600]
Étape 3.3.2.3
Perform the row operation R3=R3-7R1 to make the entry at 3,1 a 0.
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Étape 3.3.2.3.1
Perform the row operation R3=R3-7R1 to make the entry at 3,1 a 0.
[1-2-500000007-71-14-7-20-7-50-700-70-1224600]
Étape 3.3.2.3.2
Simplifiez R3.
[1-2-50000000003500-1224600]
[1-2-50000000003500-1224600]
Étape 3.3.2.4
Perform the row operation R4=R4+12R1 to make the entry at 4,1 a 0.
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Étape 3.3.2.4.1
Perform the row operation R4=R4+12R1 to make the entry at 4,1 a 0.
[1-2-50000000003500-12+12124+12-26+12-50+1200+120]
Étape 3.3.2.4.2
Simplifiez R4.
[1-2-5000000000350000-5400]
[1-2-5000000000350000-5400]
Étape 3.3.2.5
Swap R3 with R2 to put a nonzero entry at 2,3.
[1-2-5000035000000000-5400]
Étape 3.3.2.6
Multiply each element of R2 by 135 to make the entry at 2,3 a 1.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.2.6.1
Multiply each element of R2 by 135 to make the entry at 2,3 a 1.
[1-2-50003503535350350350000000-5400]
Étape 3.3.2.6.2
Simplifiez R2.
[1-2-500001000000000-5400]
[1-2-500001000000000-5400]
Étape 3.3.2.7
Perform the row operation R4=R4+54R2 to make the entry at 4,3 a 0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.2.7.1
Perform the row operation R4=R4+54R2 to make the entry at 4,3 a 0.
[1-2-50000100000000+5400+540-54+5410+5400+540]
Étape 3.3.2.7.2
Simplifiez R4.
[1-2-500001000000000000]
[1-2-500001000000000000]
Étape 3.3.2.8
Perform the row operation R1=R1+5R2 to make the entry at 1,3 a 0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.2.8.1
Perform the row operation R1=R1+5R2 to make the entry at 1,3 a 0.
[1+50-2+50-5+510+500+50001000000000000]
Étape 3.3.2.8.2
Simplifiez R1.
[1-2000001000000000000]
[1-2000001000000000000]
[1-2000001000000000000]
Étape 3.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
x1-2x2=0
x3=0
0=0
0=0
Étape 3.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
[x1x2x3x4]=[2x2x20x4]
Étape 3.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
[x1x2x3x4]=x2[2100]+x4[0001]
Étape 3.3.6
Write as a solution set.
{x2[2100]+x4[0001]|x2,x4R}
Étape 3.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
{[2100],[0001]}
{[2100],[0001]}
{[2100],[0001]}
Étape 4
The eigenspace of A is the list of the vector space for each eigenvalue.
{[2100],[0001]}
 [x2  12  π  xdx ]