Esempi

Trova gli autovettori/autospazi
[6825][6825]
Passaggio 1
Trova gli autovalori.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1
Imposta la formula per trovare l'equazione caratteristica p(λ)p(λ).
p(λ)=determinante(A-λI2)p(λ)=determinante(AλI2)
Passaggio 1.2
La matrice identità o matrice unità della dimensione 22 è la matrice quadrata 2×22×2 con gli uno sulla diagonale principale e gli zero altrove.
[1001][1001]
Passaggio 1.3
Sostituisci i valori noti in p(λ)=determinante(A-λI2)p(λ)=determinante(AλI2).
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.3.1
Sostituisci AA per [6825][6825].
p(λ)=determinante([6825]-λI2)p(λ)=determinante([6825]λI2)
Passaggio 1.3.2
Sostituisci I2I2 per [1001][1001].
p(λ)=determinante([6825]-λ[1001])p(λ)=determinante([6825]λ[1001])
p(λ)=determinante([6825]-λ[1001])p(λ)=determinante([6825]λ[1001])
Passaggio 1.4
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.4.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.4.1.1
Moltiplica -λλ per ogni elemento della matrice.
p(λ)=determinante([6825]+[-λ1-λ0-λ0-λ1])p(λ)=determinante([6825]+[λ1λ0λ0λ1])
Passaggio 1.4.1.2
Semplifica ogni elemento nella matrice.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.4.1.2.1
Moltiplica -11 per 11.
p(λ)=determinante([6825]+[-λ-λ0-λ0-λ1])p(λ)=determinante([6825]+[λλ0λ0λ1])
Passaggio 1.4.1.2.2
Moltiplica -λ0λ0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.4.1.2.2.1
Moltiplica 00 per -11.
p(λ)=determinante([6825]+[-λ0λ-λ0-λ1])p(λ)=determinante([6825]+[λ0λλ0λ1])
Passaggio 1.4.1.2.2.2
Moltiplica 00 per λλ.
p(λ)=determinante([6825]+[-λ0-λ0-λ1])p(λ)=determinante([6825]+[λ0λ0λ1])
p(λ)=determinante([6825]+[-λ0-λ0-λ1])p(λ)=determinante([6825]+[λ0λ0λ1])
Passaggio 1.4.1.2.3
Moltiplica -λ0λ0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.4.1.2.3.1
Moltiplica 00 per -11.
p(λ)=determinante([6825]+[-λ00λ-λ1])p(λ)=determinante([6825]+[λ00λλ1])
Passaggio 1.4.1.2.3.2
Moltiplica 00 per λλ.
p(λ)=determinante([6825]+[-λ00-λ1])p(λ)=determinante([6825]+[λ00λ1])
p(λ)=determinante([6825]+[-λ00-λ1])p(λ)=determinante([6825]+[λ00λ1])
Passaggio 1.4.1.2.4
Moltiplica -11 per 11.
p(λ)=determinante([6825]+[-λ00-λ])p(λ)=determinante([6825]+[λ00λ])
p(λ)=determinante([6825]+[-λ00-λ])p(λ)=determinante([6825]+[λ00λ])
p(λ)=determinante([6825]+[-λ00-λ])p(λ)=determinante([6825]+[λ00λ])
Passaggio 1.4.2
Aggiungi gli elementi corrispondenti.
p(λ)=determinante[6-λ8+02+05-λ]p(λ)=determinante[6λ8+02+05λ]
Passaggio 1.4.3
Simplify each element.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.4.3.1
Somma 88 e 00.
p(λ)=determinante[6-λ82+05-λ]p(λ)=determinante[6λ82+05λ]
Passaggio 1.4.3.2
Somma 22 e 00.
p(λ)=determinante[6-λ825-λ]p(λ)=determinante[6λ825λ]
p(λ)=determinante[6-λ825-λ]p(λ)=determinante[6λ825λ]
p(λ)=determinante[6-λ825-λ]p(λ)=determinante[6λ825λ]
Passaggio 1.5
Find the determinant.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.5.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cbabcd=adcb.
p(λ)=(6-λ)(5-λ)-28p(λ)=(6λ)(5λ)28
Passaggio 1.5.2
Semplifica il determinante.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.5.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.5.2.1.1
Espandi (6-λ)(5-λ)(6λ)(5λ) usando il metodo FOIL.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.5.2.1.1.1
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=6(5-λ)-λ(5-λ)-28p(λ)=6(5λ)λ(5λ)28
Passaggio 1.5.2.1.1.2
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=65+6(-λ)-λ(5-λ)-28p(λ)=65+6(λ)λ(5λ)28
Passaggio 1.5.2.1.1.3
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=65+6(-λ)-λ5-λ(-λ)-28p(λ)=65+6(λ)λ5λ(λ)28
p(λ)=65+6(-λ)-λ5-λ(-λ)-28p(λ)=65+6(λ)λ5λ(λ)28
Passaggio 1.5.2.1.2
Semplifica e combina i termini simili.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.5.2.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.5.2.1.2.1.1
Moltiplica 66 per 55.
p(λ)=30+6(-λ)-λ5-λ(-λ)-28p(λ)=30+6(λ)λ5λ(λ)28
Passaggio 1.5.2.1.2.1.2
Moltiplica -11 per 66.
p(λ)=30-6λ-λ5-λ(-λ)-28p(λ)=306λλ5λ(λ)28
Passaggio 1.5.2.1.2.1.3
Moltiplica 55 per -11.
p(λ)=30-6λ-5λ-λ(-λ)-28p(λ)=306λ5λλ(λ)28
Passaggio 1.5.2.1.2.1.4
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
p(λ)=30-6λ-5λ-1-1λλ-28p(λ)=306λ5λ11λλ28
Passaggio 1.5.2.1.2.1.5
Moltiplica λλ per λλ sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.5.2.1.2.1.5.1
Sposta λλ.
p(λ)=30-6λ-5λ-1-1(λλ)-28p(λ)=306λ5λ11(λλ)28
Passaggio 1.5.2.1.2.1.5.2
Moltiplica λλ per λλ.
p(λ)=30-6λ-5λ-1-1λ2-28p(λ)=306λ5λ11λ228
p(λ)=30-6λ-5λ-1-1λ2-28p(λ)=306λ5λ11λ228
Passaggio 1.5.2.1.2.1.6
Moltiplica -11 per -11.
p(λ)=30-6λ-5λ+1λ2-28p(λ)=306λ5λ+1λ228
Passaggio 1.5.2.1.2.1.7
Moltiplica λ2λ2 per 11.
p(λ)=30-6λ-5λ+λ2-28p(λ)=306λ5λ+λ228
p(λ)=30-6λ-5λ+λ2-28p(λ)=306λ5λ+λ228
Passaggio 1.5.2.1.2.2
Sottrai 5λ5λ da -6λ6λ.
p(λ)=30-11λ+λ2-28p(λ)=3011λ+λ228
p(λ)=30-11λ+λ2-28p(λ)=3011λ+λ228
Passaggio 1.5.2.1.3
Moltiplica -22 per 88.
p(λ)=30-11λ+λ2-16p(λ)=3011λ+λ216
p(λ)=30-11λ+λ2-16p(λ)=3011λ+λ216
Passaggio 1.5.2.2
Sottrai 1616 da 3030.
p(λ)=-11λ+λ2+14p(λ)=11λ+λ2+14
Passaggio 1.5.2.3
Riordina -11λ11λ e λ2λ2.
p(λ)=λ2-11λ+14p(λ)=λ211λ+14
p(λ)=λ2-11λ+14p(λ)=λ211λ+14
p(λ)=λ2-11λ+14p(λ)=λ211λ+14
Passaggio 1.6
Imposta il polinomio caratteristico pari a 00 per trovare gli autovalori λλ.
λ2-11λ+14=0λ211λ+14=0
Passaggio 1.7
Risolvi per λλ.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.7.1
Utilizza la formula quadratica per trovare le soluzioni.
-b±b2-4(ac)2ab±b24(ac)2a
Passaggio 1.7.2
Sostituisci i valori a=1a=1, b=-11b=11 e c=14c=14 nella formula quadratica e risolvi per λλ.
11±(-11)2-4(114)2111±(11)24(114)21
Passaggio 1.7.3
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.7.3.1
Semplifica il numeratore.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.7.3.1.1
Eleva -1111 alla potenza di 22.
λ=11±121-411421λ=11±121411421
Passaggio 1.7.3.1.2
Moltiplica -41144114.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.7.3.1.2.1
Moltiplica -44 per 11.
λ=11±121-41421λ=11±12141421
Passaggio 1.7.3.1.2.2
Moltiplica -44 per 1414.
λ=11±121-5621λ=11±1215621
λ=11±121-5621λ=11±1215621
Passaggio 1.7.3.1.3
Sottrai 5656 da 121121.
λ=11±6521λ=11±6521
λ=11±6521λ=11±6521
Passaggio 1.7.3.2
Moltiplica 22 per 11.
λ=11±652λ=11±652
λ=11±652λ=11±652
Passaggio 1.7.4
La risposta finale è la combinazione di entrambe le soluzioni.
λ=11+652,11-652λ=11+652,11652
λ=11+652,11-652λ=11+652,11652
λ=11+652,11-652λ=11+652,11652
Passaggio 2
The eigenvector is equal to the null space of the matrix minus the eigenvalue times the identity matrix where NN is the null space and II is the identity matrix.
εA=N(A-λI2)εA=N(AλI2)
Passaggio 3
Find the eigenvector using the eigenvalue λ=11+652λ=11+652.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.1
Sostituisci i valori noti nella formula.
N([6825]-11+652[1001])N([6825]11+652[1001])
Passaggio 3.2
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.1.1
Moltiplica -11+65211+652 per ogni elemento della matrice.
[6825]+[-11+6521-11+6520-11+6520-11+6521][6825]+11+652111+652011+652011+6521
Passaggio 3.2.1.2
Semplifica ogni elemento nella matrice.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.1.2.1
Moltiplica -11 per 11.
[6825]+[-11+652-11+6520-11+6520-11+6521][6825]+11+65211+652011+652011+6521
Passaggio 3.2.1.2.2
Moltiplica -11+652011+6520.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.1.2.2.1
Moltiplica 00 per -11.
[6825]+[-11+652011+652-11+6520-11+6521][6825]+11+652011+65211+652011+6521
Passaggio 3.2.1.2.2.2
Moltiplica 0 per 11+652.
[6825]+[-11+6520-11+6520-11+6521]
[6825]+[-11+6520-11+6520-11+6521]
Passaggio 3.2.1.2.3
Moltiplica -11+6520.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.1.2.3.1
Moltiplica 0 per -1.
[6825]+[-11+6520011+652-11+6521]
Passaggio 3.2.1.2.3.2
Moltiplica 0 per 11+652.
[6825]+[-11+65200-11+6521]
[6825]+[-11+65200-11+6521]
Passaggio 3.2.1.2.4
Moltiplica -1 per 1.
[6825]+[-11+65200-11+652]
[6825]+[-11+65200-11+652]
[6825]+[-11+65200-11+652]
Passaggio 3.2.2
Aggiungi gli elementi corrispondenti.
[6-11+6528+02+05-11+652]
Passaggio 3.2.3
Simplify each element.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.3.1
Per scrivere 6 come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per 22.
[622-11+6528+02+05-11+652]
Passaggio 3.2.3.2
6 e 22.
[622-11+6528+02+05-11+652]
Passaggio 3.2.3.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
[62-(11+65)28+02+05-11+652]
Passaggio 3.2.3.4
Semplifica il numeratore.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.3.4.1
Moltiplica 6 per 2.
[12-(11+65)28+02+05-11+652]
Passaggio 3.2.3.4.2
Applica la proprietà distributiva.
[12-111-6528+02+05-11+652]
Passaggio 3.2.3.4.3
Moltiplica -1 per 11.
[12-11-6528+02+05-11+652]
Passaggio 3.2.3.4.4
Sottrai 11 da 12.
[1-6528+02+05-11+652]
[1-6528+02+05-11+652]
Passaggio 3.2.3.5
Somma 8 e 0.
[1-65282+05-11+652]
Passaggio 3.2.3.6
Somma 2 e 0.
[1-652825-11+652]
Passaggio 3.2.3.7
Per scrivere 5 come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per 22.
[1-65282522-11+652]
Passaggio 3.2.3.8
5 e 22.
[1-65282522-11+652]
Passaggio 3.2.3.9
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
[1-6528252-(11+65)2]
Passaggio 3.2.3.10
Semplifica il numeratore.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.3.10.1
Moltiplica 5 per 2.
[1-6528210-(11+65)2]
Passaggio 3.2.3.10.2
Applica la proprietà distributiva.
[1-6528210-111-652]
Passaggio 3.2.3.10.3
Moltiplica -1 per 11.
[1-6528210-11-652]
Passaggio 3.2.3.10.4
Sottrai 11 da 10.
[1-65282-1-652]
[1-65282-1-652]
Passaggio 3.2.3.11
Riscrivi -1 come -1(1).
[1-65282-1(1)-652]
Passaggio 3.2.3.12
Scomponi -1 da -65.
[1-65282-1(1)-(65)2]
Passaggio 3.2.3.13
Scomponi -1 da -1(1)-(65).
[1-65282-1(1+65)2]
Passaggio 3.2.3.14
Sposta il negativo davanti alla frazione.
[1-65282-1+652]
[1-65282-1+652]
[1-65282-1+652]
Passaggio 3.3
Find the null space when λ=11+652.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.3.1
Write as an augmented matrix for Ax=0.
[1-652802-1+6520]
Passaggio 3.3.2
Trova la forma ridotta a scala per righe di Echelon.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.3.2.1
Multiply each element of R1 by 21-65 to make the entry at 1,1 a 1.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.3.2.1.1
Multiply each element of R1 by 21-65 to make the entry at 1,1 a 1.
[21-651-65221-65821-6502-1+6520]
Passaggio 3.3.2.1.2
Semplifica R1.
[1-1+65402-1+6520]
[1-1+65402-1+6520]
Passaggio 3.3.2.2
Perform the row operation R2=R2-2R1 to make the entry at 2,1 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.3.2.2.1
Perform the row operation R2=R2-2R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[1-1+65402-21-1+652-2(-1+654)0-20]
Passaggio 3.3.2.2.2
Semplifica R2.
[1-1+6540000]
[1-1+6540000]
[1-1+6540000]
Passaggio 3.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
x-1+654y=0
0=0
Passaggio 3.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
[xy]=[y4+y654y]
Passaggio 3.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
[xy]=y[14+6541]
Passaggio 3.3.6
Write as a solution set.
{y[14+6541]|yR}
Passaggio 3.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
{[14+6541]}
{[14+6541]}
{[14+6541]}
Passaggio 4
Find the eigenvector using the eigenvalue λ=11-652.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.1
Sostituisci i valori noti nella formula.
N([6825]-11-652[1001])
Passaggio 4.2
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.2.1.1
Moltiplica -11-652 per ogni elemento della matrice.
[6825]+[-11-6521-11-6520-11-6520-11-6521]
Passaggio 4.2.1.2
Semplifica ogni elemento nella matrice.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.2.1.2.1
Moltiplica -1 per 1.
[6825]+[-11-652-11-6520-11-6520-11-6521]
Passaggio 4.2.1.2.2
Moltiplica -11-6520.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.2.1.2.2.1
Moltiplica 0 per -1.
[6825]+[-11-652011-652-11-6520-11-6521]
Passaggio 4.2.1.2.2.2
Moltiplica 0 per 11-652.
[6825]+[-11-6520-11-6520-11-6521]
[6825]+[-11-6520-11-6520-11-6521]
Passaggio 4.2.1.2.3
Moltiplica -11-6520.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.2.1.2.3.1
Moltiplica 0 per -1.
[6825]+[-11-6520011-652-11-6521]
Passaggio 4.2.1.2.3.2
Moltiplica 0 per 11-652.
[6825]+[-11-65200-11-6521]
[6825]+[-11-65200-11-6521]
Passaggio 4.2.1.2.4
Moltiplica -1 per 1.
[6825]+[-11-65200-11-652]
[6825]+[-11-65200-11-652]
[6825]+[-11-65200-11-652]
Passaggio 4.2.2
Aggiungi gli elementi corrispondenti.
[6-11-6528+02+05-11-652]
Passaggio 4.2.3
Simplify each element.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.2.3.1
Per scrivere 6 come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per 22.
[622-11-6528+02+05-11-652]
Passaggio 4.2.3.2
6 e 22.
[622-11-6528+02+05-11-652]
Passaggio 4.2.3.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
[62-(11-65)28+02+05-11-652]
Passaggio 4.2.3.4
Semplifica il numeratore.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.2.3.4.1
Moltiplica 6 per 2.
[12-(11-65)28+02+05-11-652]
Passaggio 4.2.3.4.2
Applica la proprietà distributiva.
[12-111--6528+02+05-11-652]
Passaggio 4.2.3.4.3
Moltiplica -1 per 11.
[12-11--6528+02+05-11-652]
Passaggio 4.2.3.4.4
Moltiplica --65.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.2.3.4.4.1
Moltiplica -1 per -1.
[12-11+16528+02+05-11-652]
Passaggio 4.2.3.4.4.2
Moltiplica 65 per 1.
[12-11+6528+02+05-11-652]
[12-11+6528+02+05-11-652]
Passaggio 4.2.3.4.5
Sottrai 11 da 12.
[1+6528+02+05-11-652]
[1+6528+02+05-11-652]
Passaggio 4.2.3.5
Somma 8 e 0.
[1+65282+05-11-652]
Passaggio 4.2.3.6
Somma 2 e 0.
[1+652825-11-652]
Passaggio 4.2.3.7
Per scrivere 5 come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per 22.
[1+65282522-11-652]
Passaggio 4.2.3.8
5 e 22.
[1+65282522-11-652]
Passaggio 4.2.3.9
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
[1+6528252-(11-65)2]
Passaggio 4.2.3.10
Semplifica il numeratore.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.2.3.10.1
Moltiplica 5 per 2.
[1+6528210-(11-65)2]
Passaggio 4.2.3.10.2
Applica la proprietà distributiva.
[1+6528210-111--652]
Passaggio 4.2.3.10.3
Moltiplica -1 per 11.
[1+6528210-11--652]
Passaggio 4.2.3.10.4
Moltiplica --65.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.2.3.10.4.1
Moltiplica -1 per -1.
[1+6528210-11+1652]
Passaggio 4.2.3.10.4.2
Moltiplica 65 per 1.
[1+6528210-11+652]
[1+6528210-11+652]
Passaggio 4.2.3.10.5
Sottrai 11 da 10.
[1+65282-1+652]
[1+65282-1+652]
Passaggio 4.2.3.11
Riscrivi -1 come -1(1).
[1+65282-1(1)+652]
Passaggio 4.2.3.12
Scomponi -1 da 65.
[1+65282-1(1)-1(-65)2]
Passaggio 4.2.3.13
Scomponi -1 da -1(1)-1(-65).
[1+65282-1(1-65)2]
Passaggio 4.2.3.14
Sposta il negativo davanti alla frazione.
[1+65282-1-652]
[1+65282-1-652]
[1+65282-1-652]
Passaggio 4.3
Find the null space when λ=11-652.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.3.1
Write as an augmented matrix for Ax=0.
[1+652802-1-6520]
Passaggio 4.3.2
Trova la forma ridotta a scala per righe di Echelon.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.3.2.1
Multiply each element of R1 by 21+65 to make the entry at 1,1 a 1.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.3.2.1.1
Multiply each element of R1 by 21+65 to make the entry at 1,1 a 1.
[21+651+65221+65821+6502-1-6520]
Passaggio 4.3.2.1.2
Semplifica R1.
[1-1-65402-1-6520]
[1-1-65402-1-6520]
Passaggio 4.3.2.2
Perform the row operation R2=R2-2R1 to make the entry at 2,1 a 0.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.3.2.2.1
Perform the row operation R2=R2-2R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[1-1-65402-21-1-652-2(-1-654)0-20]
Passaggio 4.3.2.2.2
Semplifica R2.
[1-1-6540000]
[1-1-6540000]
[1-1-6540000]
Passaggio 4.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
x-1-654y=0
0=0
Passaggio 4.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
[xy]=[y4-y654y]
Passaggio 4.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
[xy]=y[14-6541]
Passaggio 4.3.6
Write as a solution set.
{y[14-6541]|yR}
Passaggio 4.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
{[14-6541]}
{[14-6541]}
{[14-6541]}
Passaggio 5
The eigenspace of A is the list of the vector space for each eigenvalue.
{[14+6541],[14-6541]}
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