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Algebra lineare Esempi
[0.41-c0.6c][0.41−c0.6c]
Passaggio 1
Imposta la formula per trovare l'equazione caratteristica p(λ)p(λ).
p(λ)=determinante(A-λI2)p(λ)=determinante(A−λI2)
Passaggio 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 3
Passaggio 3.1
Sostituisci AA per [0.41-c0.6c][0.41−c0.6c].
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]-λI2)p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]−λI2)
Passaggio 3.2
Sostituisci I2I2 per [1001][1001].
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]-λ[1001])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]−λ[1001])
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]-λ[1001])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]−λ[1001])
Passaggio 4
Passaggio 4.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 4.1.1
Moltiplica -λ−λ per ogni elemento della matrice.
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]+[-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]+[−λ⋅1−λ⋅0−λ⋅0−λ⋅1])
Passaggio 4.1.2
Semplifica ogni elemento nella matrice.
Passaggio 4.1.2.1
Moltiplica -1−1 per 11.
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]+[-λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]+[−λ−λ⋅0−λ⋅0−λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.2
Moltiplica -λ⋅0−λ⋅0.
Passaggio 4.1.2.2.1
Moltiplica 00 per -1−1.
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]+[-λ0λ-λ⋅0-λ⋅1])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]+[−λ0λ−λ⋅0−λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.2.2
Moltiplica 00 per λλ.
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]+[-λ0-λ⋅0-λ⋅1])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]+[−λ0−λ⋅0−λ⋅1])
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]+[-λ0-λ⋅0-λ⋅1])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]+[−λ0−λ⋅0−λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.3
Moltiplica -λ⋅0−λ⋅0.
Passaggio 4.1.2.3.1
Moltiplica 00 per -1−1.
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]+[-λ00λ-λ⋅1])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]+[−λ00λ−λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.3.2
Moltiplica 00 per λλ.
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]+[-λ00-λ⋅1])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]+[−λ00−λ⋅1])
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]+[-λ00-λ⋅1])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]+[−λ00−λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.4
Moltiplica -1−1 per 11.
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]+[-λ00-λ])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]+[−λ00−λ])
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]+[-λ00-λ])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]+[−λ00−λ])
p(λ)=determinante([0.41-c0.6c]+[-λ00-λ])p(λ)=determinante([0.41−c0.6c]+[−λ00−λ])
Passaggio 4.2
Aggiungi gli elementi corrispondenti.
p(λ)=determinante[0.4-λ1-c+00.6+0c-λ]p(λ)=determinante[0.4−λ1−c+00.6+0c−λ]
Passaggio 4.3
Simplify each element.
Passaggio 4.3.1
Somma 1-c1−c e 00.
p(λ)=determinante[0.4-λ1-c0.6+0c-λ]p(λ)=determinante[0.4−λ1−c0.6+0c−λ]
Passaggio 4.3.2
Somma 0.60.6 e 00.
p(λ)=determinante[0.4-λ1-c0.6c-λ]p(λ)=determinante[0.4−λ1−c0.6c−λ]
p(λ)=determinante[0.4-λ1-c0.6c-λ]p(λ)=determinante[0.4−λ1−c0.6c−λ]
p(λ)=determinante[0.4-λ1-c0.6c-λ]p(λ)=determinante[0.4−λ1−c0.6c−λ]
Passaggio 5
Passaggio 5.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×22×2 usando la formula |abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cb.
p(λ)=(0.4-λ)(c-λ)-0.6(1-c)p(λ)=(0.4−λ)(c−λ)−0.6(1−c)
Passaggio 5.2
Semplifica il determinante.
Passaggio 5.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.2.1.1
Espandi (0.4-λ)(c-λ)(0.4−λ)(c−λ) usando il metodo FOIL.
Passaggio 5.2.1.1.1
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=0.4(c-λ)-λ(c-λ)-0.6(1-c)p(λ)=0.4(c−λ)−λ(c−λ)−0.6(1−c)
Passaggio 5.2.1.1.2
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=0.4c+0.4(-λ)-λ(c-λ)-0.6(1-c)p(λ)=0.4c+0.4(−λ)−λ(c−λ)−0.6(1−c)
Passaggio 5.2.1.1.3
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=0.4c+0.4(-λ)-λc-λ(-λ)-0.6(1-c)p(λ)=0.4c+0.4(−λ)−λc−λ(−λ)−0.6(1−c)
p(λ)=0.4c+0.4(-λ)-λc-λ(-λ)-0.6(1-c)p(λ)=0.4c+0.4(−λ)−λc−λ(−λ)−0.6(1−c)
Passaggio 5.2.1.2
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.2.1.2.1
Moltiplica -1−1 per 0.40.4.
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc-λ(-λ)-0.6(1-c)p(λ)=0.4c−0.4λ−λc−λ(−λ)−0.6(1−c)
Passaggio 5.2.1.2.2
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc-1⋅-1λ⋅λ-0.6(1-c)p(λ)=0.4c−0.4λ−λc−1⋅−1λ⋅λ−0.6(1−c)
Passaggio 5.2.1.2.3
Moltiplica λλ per λλ sommando gli esponenti.
Passaggio 5.2.1.2.3.1
Sposta λλ.
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc-1⋅-1(λ⋅λ)-0.6(1-c)p(λ)=0.4c−0.4λ−λc−1⋅−1(λ⋅λ)−0.6(1−c)
Passaggio 5.2.1.2.3.2
Moltiplica λλ per λλ.
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc-1⋅-1λ2-0.6(1-c)p(λ)=0.4c−0.4λ−λc−1⋅−1λ2−0.6(1−c)
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc-1⋅-1λ2-0.6(1-c)p(λ)=0.4c−0.4λ−λc−1⋅−1λ2−0.6(1−c)
Passaggio 5.2.1.2.4
Moltiplica -1−1 per -1−1.
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc+1λ2-0.6(1-c)p(λ)=0.4c−0.4λ−λc+1λ2−0.6(1−c)
Passaggio 5.2.1.2.5
Moltiplica λ2λ2 per 11.
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc+λ2-0.6(1-c)p(λ)=0.4c−0.4λ−λc+λ2−0.6(1−c)
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc+λ2-0.6(1-c)p(λ)=0.4c−0.4λ−λc+λ2−0.6(1−c)
Passaggio 5.2.1.3
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc+λ2-0.6⋅1-0.6(-c)p(λ)=0.4c−0.4λ−λc+λ2−0.6⋅1−0.6(−c)
Passaggio 5.2.1.4
Moltiplica -0.6−0.6 per 11.
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc+λ2-0.6-0.6(-c)p(λ)=0.4c−0.4λ−λc+λ2−0.6−0.6(−c)
Passaggio 5.2.1.5
Moltiplica -1−1 per -0.6−0.6.
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc+λ2-0.6+0.6cp(λ)=0.4c−0.4λ−λc+λ2−0.6+0.6c
p(λ)=0.4c-0.4λ-λc+λ2-0.6+0.6cp(λ)=0.4c−0.4λ−λc+λ2−0.6+0.6c
Passaggio 5.2.2
Somma 0.4c0.4c e 0.6c0.6c.
p(λ)=c-0.4λ-λc+λ2-0.6p(λ)=c−0.4λ−λc+λ2−0.6
Passaggio 5.2.3
Sposta λλ.
p(λ)=c-0.4λ-1cλ+λ2-0.6p(λ)=c−0.4λ−1cλ+λ2−0.6
Passaggio 5.2.4
Sposta -0.4λ−0.4λ.
p(λ)=c-1cλ+λ2-0.4λ-0.6p(λ)=c−1cλ+λ2−0.4λ−0.6
Passaggio 5.2.5
Sposta cc.
p(λ)=-1cλ+λ2+c-0.4λ-0.6p(λ)=−1cλ+λ2+c−0.4λ−0.6
p(λ)=-1cλ+λ2+c-0.4λ-0.6p(λ)=−1cλ+λ2+c−0.4λ−0.6
p(λ)=-1cλ+λ2+c-0.4λ-0.6p(λ)=−1cλ+λ2+c−0.4λ−0.6
Passaggio 6
Imposta il polinomio caratteristico pari a 00 per trovare gli autovalori λλ.
-1cλ+λ2+c-0.4λ-0.6=0−1cλ+λ2+c−0.4λ−0.6=0
Passaggio 7
Passaggio 7.1
Riscrivi -1c−1c come -c−c.
-cλ+λ2+c-0.4λ-0.6=0−cλ+λ2+c−0.4λ−0.6=0
Passaggio 7.2
Utilizza la formula quadratica per trovare le soluzioni.
-b±√b2-4(ac)2a−b±√b2−4(ac)2a
Passaggio 7.3
Sostituisci i valori a=1a=1, b=-c-0.4b=−c−0.4 e c=c-0.6c=c−0.6 nella formula quadratica e risolvi per λλ.
-(-c-0.4)±√(-c-0.4)2-4⋅(1⋅(c-0.6))2⋅1−(−c−0.4)±√(−c−0.4)2−4⋅(1⋅(c−0.6))2⋅1
Passaggio 7.4
Semplifica.
Passaggio 7.4.1
Semplifica il numeratore.
Passaggio 7.4.1.1
Applica la proprietà distributiva.
λ=c+0.4±√(-c-0.4)2-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√(−c−0.4)2−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.2
Moltiplica --c−−c.
Passaggio 7.4.1.2.1
Moltiplica -1−1 per -1−1.
λ=1c+0.4±√(-c-0.4)2-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=1c+0.4±√(−c−0.4)2−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.2.2
Moltiplica cc per 11.
λ=c+0.4±√(-c-0.4)2-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√(−c−0.4)2−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
λ=c+0.4±√(-c-0.4)2-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√(−c−0.4)2−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.3
Moltiplica -1−1 per -0.4−0.4.
λ=c+0.4±√(-c-0.4)2-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√(−c−0.4)2−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.4
Riscrivi (-c-0.4)2(−c−0.4)2 come (-c-0.4)(-c-0.4)(−c−0.4)(−c−0.4).
λ=c+0.4±√(-c-0.4)(-c-0.4)-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√(−c−0.4)(−c−0.4)−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.5
Espandi (-c-0.4)(-c-0.4)(−c−0.4)(−c−0.4) usando il metodo FOIL.
Passaggio 7.4.1.5.1
Applica la proprietà distributiva.
λ=c+0.4±√-c(-c-0.4)-0.4(-c-0.4)-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√−c(−c−0.4)−0.4(−c−0.4)−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.5.2
Applica la proprietà distributiva.
λ=c+0.4±√-c(-c)-c⋅-0.4-0.4(-c-0.4)-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√−c(−c)−c⋅−0.4−0.4(−c−0.4)−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.5.3
Applica la proprietà distributiva.
λ=c+0.4±√-c(-c)-c⋅-0.4-0.4(-c)-0.4⋅-0.4-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√−c(−c)−c⋅−0.4−0.4(−c)−0.4⋅−0.4−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
λ=c+0.4±√-c(-c)-c⋅-0.4-0.4(-c)-0.4⋅-0.4-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√−c(−c)−c⋅−0.4−0.4(−c)−0.4⋅−0.4−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.6
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 7.4.1.6.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 7.4.1.6.1.1
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
λ=c+0.4±√-1⋅(-1c⋅c)-c⋅-0.4-0.4(-c)-0.4⋅-0.4-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√−1⋅(−1c⋅c)−c⋅−0.4−0.4(−c)−0.4⋅−0.4−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.6.1.2
Moltiplica cc per cc sommando gli esponenti.
Passaggio 7.4.1.6.1.2.1
Sposta cc.
λ=c+0.4±√-1⋅(-1(c⋅c))-c⋅-0.4-0.4(-c)-0.4⋅-0.4-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√−1⋅(−1(c⋅c))−c⋅−0.4−0.4(−c)−0.4⋅−0.4−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.6.1.2.2
Moltiplica cc per cc.
λ=c+0.4±√-1⋅(-1c2)-c⋅-0.4-0.4(-c)-0.4⋅-0.4-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√−1⋅(−1c2)−c⋅−0.4−0.4(−c)−0.4⋅−0.4−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
λ=c+0.4±√-1⋅(-1c2)-c⋅-0.4-0.4(-c)-0.4⋅-0.4-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√−1⋅(−1c2)−c⋅−0.4−0.4(−c)−0.4⋅−0.4−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.6.1.3
Moltiplica -1−1 per -1−1.
λ=c+0.4±√1c2-c⋅-0.4-0.4(-c)-0.4⋅-0.4-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√1c2−c⋅−0.4−0.4(−c)−0.4⋅−0.4−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.6.1.4
Moltiplica c2c2 per 11.
λ=c+0.4±√c2-c⋅-0.4-0.4(-c)-0.4⋅-0.4-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√c2−c⋅−0.4−0.4(−c)−0.4⋅−0.4−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.6.1.5
Moltiplica -0.4−0.4 per -1−1.
λ=c+0.4±√c2+0.4c-0.4(-c)-0.4⋅-0.4-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√c2+0.4c−0.4(−c)−0.4⋅−0.4−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.6.1.6
Moltiplica -1−1 per -0.4−0.4.
λ=c+0.4±√c2+0.4c+0.4c-0.4⋅-0.4-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√c2+0.4c+0.4c−0.4⋅−0.4−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.6.1.7
Moltiplica -0.4−0.4 per -0.4−0.4.
λ=c+0.4±√c2+0.4c+0.4c+0.16-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√c2+0.4c+0.4c+0.16−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
λ=c+0.4±√c2+0.4c+0.4c+0.16-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√c2+0.4c+0.4c+0.16−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.6.2
Somma 0.4c0.4c e 0.4c0.4c.
λ=c+0.4±√c2+0.8c+0.16-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√c2+0.8c+0.16−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
λ=c+0.4±√c2+0.8c+0.16-4⋅1⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√c2+0.8c+0.16−4⋅1⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.7
Moltiplica -4−4 per 11.
λ=c+0.4±√c2+0.8c+0.16-4⋅(c-0.6)2⋅1λ=c+0.4±√c2+0.8c+0.16−4⋅(c−0.6)2⋅1
Passaggio 7.4.1.8
Applica la proprietà distributiva.
λ=c+0.4±√c2+0.8c+0.16-4c-4⋅-0.62⋅1λ=c+0.4±√c2+0.8c+0.16−4c−4⋅−0.62⋅1
Passaggio 7.4.1.9
Moltiplica -4−4 per -0.6−0.6.
λ=c+0.4±√c2+0.8c+0.16-4c+2.42⋅1λ=c+0.4±√c2+0.8c+0.16−4c+2.42⋅1
Passaggio 7.4.1.10
Sottrai 4c4c da 0.8c0.8c.
λ=c+0.4±√c2-3.2c+0.16+2.42⋅1λ=c+0.4±√c2−3.2c+0.16+2.42⋅1
Passaggio 7.4.1.11
Somma 0.160.16 e 2.42.4.
λ=c+0.4±√c2-3.2c+2.562⋅1λ=c+0.4±√c2−3.2c+2.562⋅1
Passaggio 7.4.1.12
Scomponi usando la regola del quadrato perfetto.
Passaggio 7.4.1.12.1
Riscrivi 2.562.56 come 1.621.62.
λ=c+0.4±√c2-3.2c+1.622⋅1λ=c+0.4±√c2−3.2c+1.622⋅1
Passaggio 7.4.1.12.2
Verifica che il termine centrale sia il doppio del prodotto dei numeri elevati alla seconda potenza nel primo e nel terzo termine.
3.2c=2⋅c⋅1.63.2c=2⋅c⋅1.6
Passaggio 7.4.1.12.3
Riscrivi il polinomio.
λ=c+0.4±√c2-2⋅c⋅1.6+1.622⋅1λ=c+0.4±√c2−2⋅c⋅1.6+1.622⋅1
Passaggio 7.4.1.12.4
Scomponi usando la regola del trinomio perfetto al quadrato a2-2ab+b2=(a-b)2a2−2ab+b2=(a−b)2, dove a=ca=c e b=1.6b=1.6.
λ=c+0.4±√(c-1.6)22⋅1λ=c+0.4±√(c−1.6)22⋅1
λ=c+0.4±√(c-1.6)22⋅1λ=c+0.4±√(c−1.6)22⋅1
Passaggio 7.4.1.13
Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.
λ=c+0.4±(c-1.6)2⋅1λ=c+0.4±(c−1.6)2⋅1
λ=c+0.4±(c-1.6)2⋅1λ=c+0.4±(c−1.6)2⋅1
Passaggio 7.4.2
Moltiplica 22 per 11.
λ=c+0.4±(c-1.6)2λ=c+0.4±(c−1.6)2
λ=c+0.4±(c-1.6)2λ=c+0.4±(c−1.6)2
Passaggio 7.5
La risposta finale è la combinazione di entrambe le soluzioni.
λ=5c-35λ=5c−35
λ=1λ=1
λ=5c-35λ=5c−35
λ=1λ=1