Aljabar Linear Contoh

Cari Persamaan Karakteristiknya [[40,-84,0],[18,-38,0],[36,-72,-2]]
[40-84018-38036-72-2]408401838036722
Langkah 1
Gunakan rumus untuk menentukan persamaan karakteristik p(λ).
p(λ)=determinan(A-λI3)
Langkah 2
Matriks satuan atau matriks satuan dengan ordo 3 adalah matriks persegi 3×3 dengan bilangan satu di diagonal utama dan nol di elemen lainnya.
[100010001]
Langkah 3
Substitusikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam p(λ)=determinan(A-λI3).
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.1
Substitusikan [40-84018-38036-72-2] untuk A.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]-λI3)
Langkah 3.2
Substitusikan [100010001] untuk I3.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]-λ[100010001])
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]-λ[100010001])
Langkah 4
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.1
Kalikan -λ dengan setiap elemen di dalam matriks tersebut.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2
Sederhanakan setiap elemen dalam matriks.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.1
Kalikan -1 dengan 1.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.2
Kalikan -λ0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.2.1
Kalikan 0 dengan -1.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ0λ-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.2.2
Kalikan 0 dengan λ.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.3
Kalikan -λ0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.3.1
Kalikan 0 dengan -1.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ00λ-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.3.2
Kalikan 0 dengan λ.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ00-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ00-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.4
Kalikan -λ0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.4.1
Kalikan 0 dengan -1.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000λ-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.4.2
Kalikan 0 dengan λ.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.5
Kalikan -1 dengan 1.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ-λ0-λ0-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.6
Kalikan -λ0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.6.1
Kalikan 0 dengan -1.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ0λ-λ0-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.6.2
Kalikan 0 dengan λ.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ0-λ0-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.7
Kalikan -λ0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.7.1
Kalikan 0 dengan -1.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ00λ-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.7.2
Kalikan 0 dengan λ.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ00-λ0-λ1])
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ00-λ0-λ1])
Langkah 4.1.2.8
Kalikan -λ0.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.8.1
Kalikan 0 dengan -1.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000λ-λ1])
Langkah 4.1.2.8.2
Kalikan 0 dengan λ.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000-λ1])
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000-λ1])
Langkah 4.1.2.9
Kalikan -1 dengan 1.
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=determinan([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000-λ])
Langkah 4.2
Tambahkan elemen yang seletak.
p(λ)=determinan[40-λ-84+00+018+0-38-λ0+036+0-72+0-2-λ]
Langkah 4.3
Simplify each element.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.3.1
Tambahkan -84 dan 0.
p(λ)=determinan[40-λ-840+018+0-38-λ0+036+0-72+0-2-λ]
Langkah 4.3.2
Tambahkan 0 dan 0.
p(λ)=determinan[40-λ-84018+0-38-λ0+036+0-72+0-2-λ]
Langkah 4.3.3
Tambahkan 18 dan 0.
p(λ)=determinan[40-λ-84018-38-λ0+036+0-72+0-2-λ]
Langkah 4.3.4
Tambahkan 0 dan 0.
p(λ)=determinan[40-λ-84018-38-λ036+0-72+0-2-λ]
Langkah 4.3.5
Tambahkan 36 dan 0.
p(λ)=determinan[40-λ-84018-38-λ036-72+0-2-λ]
Langkah 4.3.6
Tambahkan -72 dan 0.
p(λ)=determinan[40-λ-84018-38-λ036-72-2-λ]
p(λ)=determinan[40-λ-84018-38-λ036-72-2-λ]
p(λ)=determinan[40-λ-84018-38-λ036-72-2-λ]
Langkah 5
Find the determinant.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 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 3 by its cofactor and add.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|
Langkah 5.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Langkah 5.1.3
The minor for a13 is the determinant with row 1 and column 3 deleted.
|18-38-λ36-72|
Langkah 5.1.4
Multiply element a13 by its cofactor.
0|18-38-λ36-72|
Langkah 5.1.5
The minor for a23 is the determinant with row 2 and column 3 deleted.
|40-λ-8436-72|
Langkah 5.1.6
Multiply element a23 by its cofactor.
0|40-λ-8436-72|
Langkah 5.1.7
The minor for a33 is the determinant with row 3 and column 3 deleted.
|40-λ-8418-38-λ|
Langkah 5.1.8
Multiply element a33 by its cofactor.
(-2-λ)|40-λ-8418-38-λ|
Langkah 5.1.9
Add the terms together.
p(λ)=0|18-38-λ36-72|+0|40-λ-8436-72|+(-2-λ)|40-λ-8418-38-λ|
p(λ)=0|18-38-λ36-72|+0|40-λ-8436-72|+(-2-λ)|40-λ-8418-38-λ|
Langkah 5.2
Kalikan 0 dengan |18-38-λ36-72|.
p(λ)=0+0|40-λ-8436-72|+(-2-λ)|40-λ-8418-38-λ|
Langkah 5.3
Kalikan 0 dengan |40-λ-8436-72|.
p(λ)=0+0+(-2-λ)|40-λ-8418-38-λ|
Langkah 5.4
Evaluasi |40-λ-8418-38-λ|.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.1
Determinan dari matriks 2×2 dapat dicari menggunakan rumus |abcd|=ad-cb.
p(λ)=0+0+(-2-λ)((40-λ)(-38-λ)-18-84)
Langkah 5.4.2
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.1.1
Perluas (40-λ)(-38-λ) menggunakan Metode FOIL.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.1.1.1
Terapkan sifat distributif.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(40(-38-λ)-λ(-38-λ)-18-84)
Langkah 5.4.2.1.1.2
Terapkan sifat distributif.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(40-38+40(-λ)-λ(-38-λ)-18-84)
Langkah 5.4.2.1.1.3
Terapkan sifat distributif.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(40-38+40(-λ)-λ-38-λ(-λ)-18-84)
p(λ)=0+0+(-2-λ)(40-38+40(-λ)-λ-38-λ(-λ)-18-84)
Langkah 5.4.2.1.2
Sederhanakan dan gabungkan suku-suku sejenis.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.1.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.1.2.1.1
Kalikan 40 dengan -38.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520+40(-λ)-λ-38-λ(-λ)-18-84)
Langkah 5.4.2.1.2.1.2
Kalikan -1 dengan 40.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ-λ-38-λ(-λ)-18-84)
Langkah 5.4.2.1.2.1.3
Kalikan -38 dengan -1.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ-λ(-λ)-18-84)
Langkah 5.4.2.1.2.1.4
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ-1-1λλ-18-84)
Langkah 5.4.2.1.2.1.5
Kalikan λ dengan λ dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.1.2.1.5.1
Pindahkan λ.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ-1-1(λλ)-18-84)
Langkah 5.4.2.1.2.1.5.2
Kalikan λ dengan λ.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ-1-1λ2-18-84)
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ-1-1λ2-18-84)
Langkah 5.4.2.1.2.1.6
Kalikan -1 dengan -1.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ+1λ2-18-84)
Langkah 5.4.2.1.2.1.7
Kalikan λ2 dengan 1.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ+λ2-18-84)
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ+λ2-18-84)
Langkah 5.4.2.1.2.2
Tambahkan -40λ dan 38λ.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-2λ+λ2-18-84)
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-2λ+λ2-18-84)
Langkah 5.4.2.1.3
Kalikan -18 dengan -84.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-2λ+λ2+1512)
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-2λ+λ2+1512)
Langkah 5.4.2.2
Tambahkan -1520 dan 1512.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-2λ+λ2-8)
Langkah 5.4.2.3
Susun kembali -2λ dan λ2.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(λ2-2λ-8)
p(λ)=0+0+(-2-λ)(λ2-2λ-8)
p(λ)=0+0+(-2-λ)(λ2-2λ-8)
Langkah 5.5
Sederhanakan determinannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.1
Gabungkan suku balikan dalam 0+0+(-2-λ)(λ2-2λ-8).
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.1.1
Tambahkan 0 dan 0.
p(λ)=0+(-2-λ)(λ2-2λ-8)
Langkah 5.5.1.2
Tambahkan 0 dan (-2-λ)(λ2-2λ-8).
p(λ)=(-2-λ)(λ2-2λ-8)
p(λ)=(-2-λ)(λ2-2λ-8)
Langkah 5.5.2
Perluas (-2-λ)(λ2-2λ-8) dengan mengalikan setiap suku dalam pernyataan pertama dengan setiap suku dalam pernyataan kedua.
p(λ)=-2λ2-2(-2λ)-2-8-λλ2-λ(-2λ)-λ-8
Langkah 5.5.3
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.3.1
Kalikan -2 dengan -2.
p(λ)=-2λ2+4λ-2-8-λλ2-λ(-2λ)-λ-8
Langkah 5.5.3.2
Kalikan -2 dengan -8.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λλ2-λ(-2λ)-λ-8
Langkah 5.5.3.3
Kalikan λ dengan λ2 dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.3.3.1
Pindahkan λ2.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-(λ2λ)-λ(-2λ)-λ-8
Langkah 5.5.3.3.2
Kalikan λ2 dengan λ.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.3.3.2.1
Naikkan λ menjadi pangkat 1.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-(λ2λ1)-λ(-2λ)-λ-8
Langkah 5.5.3.3.2.2
Gunakan kaidah pangkat aman=am+n untuk menggabungkan pangkat.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ2+1-λ(-2λ)-λ-8
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ2+1-λ(-2λ)-λ-8
Langkah 5.5.3.3.3
Tambahkan 2 dan 1.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-λ(-2λ)-λ-8
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-λ(-2λ)-λ-8
Langkah 5.5.3.4
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-1-2λλ-λ-8
Langkah 5.5.3.5
Kalikan λ dengan λ dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.3.5.1
Pindahkan λ.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-1-2(λλ)-λ-8
Langkah 5.5.3.5.2
Kalikan λ dengan λ.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-1-2λ2-λ-8
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-1-2λ2-λ-8
Langkah 5.5.3.6
Kalikan -1 dengan -2.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3+2λ2-λ-8
Langkah 5.5.3.7
Kalikan -8 dengan -1.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3+2λ2+8λ
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3+2λ2+8λ
Langkah 5.5.4
Gabungkan suku balikan dalam -2λ2+4λ+16-λ3+2λ2+8λ.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.4.1
Tambahkan -2λ2 dan 2λ2.
p(λ)=4λ+16-λ3+0+8λ
Langkah 5.5.4.2
Tambahkan 4λ+16-λ3 dan 0.
p(λ)=4λ+16-λ3+8λ
p(λ)=4λ+16-λ3+8λ
Langkah 5.5.5
Tambahkan 4λ dan 8λ.
p(λ)=12λ+16-λ3
Langkah 5.5.6
Pindahkan 16.
p(λ)=12λ-λ3+16
Langkah 5.5.7
Susun kembali 12λ dan -λ3.
p(λ)=-λ3+12λ+16
p(λ)=-λ3+12λ+16
p(λ)=-λ3+12λ+16
 [x2  12  π  xdx ]