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Algebra lineare Esempi
[-26-73-910-13-3]
Passaggio 1
Imposta la formula per trovare l'equazione caratteristica p(λ).
p(λ)=determinante(A-λI3)
Passaggio 2
La matrice identità o matrice unità della dimensione 3 è la matrice quadrata 3×3 con gli uno sulla diagonale principale e gli zero altrove.
[100010001]
Passaggio 3
Passaggio 3.1
Sostituisci A per [-26-73-910-13-3].
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]-λI3)
Passaggio 3.2
Sostituisci I3 per [100010001].
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]-λ[100010001])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]-λ[100010001])
Passaggio 4
Passaggio 4.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 4.1.1
Moltiplica -λ per ogni elemento della matrice.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2
Semplifica ogni elemento nella matrice.
Passaggio 4.1.2.1
Moltiplica -1 per 1.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.2
Moltiplica -λ⋅0.
Passaggio 4.1.2.2.1
Moltiplica 0 per -1.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ0λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.2.2
Moltiplica 0 per λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.3
Moltiplica -λ⋅0.
Passaggio 4.1.2.3.1
Moltiplica 0 per -1.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ00λ-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.3.2
Moltiplica 0 per λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ00-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ00-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.4
Moltiplica -λ⋅0.
Passaggio 4.1.2.4.1
Moltiplica 0 per -1.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000λ-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.4.2
Moltiplica 0 per λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.5
Moltiplica -1 per 1.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.6
Moltiplica -λ⋅0.
Passaggio 4.1.2.6.1
Moltiplica 0 per -1.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ0λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.6.2
Moltiplica 0 per λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.7
Moltiplica -λ⋅0.
Passaggio 4.1.2.7.1
Moltiplica 0 per -1.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ00λ-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.7.2
Moltiplica 0 per λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ00-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ00-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.8
Moltiplica -λ⋅0.
Passaggio 4.1.2.8.1
Moltiplica 0 per -1.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000λ-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.8.2
Moltiplica 0 per λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000-λ⋅1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.9
Moltiplica -1 per 1.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000-λ])
Passaggio 4.2
Aggiungi gli elementi corrispondenti.
p(λ)=determinante[-2-λ6+0-7+03+0-9-λ10+0-1+03+0-3-λ]
Passaggio 4.3
Simplify each element.
Passaggio 4.3.1
Somma 6 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-7+03+0-9-λ10+0-1+03+0-3-λ]
Passaggio 4.3.2
Somma -7 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-73+0-9-λ10+0-1+03+0-3-λ]
Passaggio 4.3.3
Somma 3 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10+0-1+03+0-3-λ]
Passaggio 4.3.4
Somma 10 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10-1+03+0-3-λ]
Passaggio 4.3.5
Somma -1 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10-13+0-3-λ]
Passaggio 4.3.6
Somma 3 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10-13-3-λ]
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10-13-3-λ]
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10-13-3-λ]
Passaggio 5
Passaggio 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.
Passaggio 5.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|
Passaggio 5.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Passaggio 5.1.3
The minor for a11 is the determinant with row 1 and column 1 deleted.
|-9-λ103-3-λ|
Passaggio 5.1.4
Multiply element a11 by its cofactor.
(-2-λ)|-9-λ103-3-λ|
Passaggio 5.1.5
The minor for a12 is the determinant with row 1 and column 2 deleted.
|310-1-3-λ|
Passaggio 5.1.6
Multiply element a12 by its cofactor.
-6|310-1-3-λ|
Passaggio 5.1.7
The minor for a13 is the determinant with row 1 and column 3 deleted.
|3-9-λ-13|
Passaggio 5.1.8
Multiply element a13 by its cofactor.
-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.1.9
Add the terms together.
p(λ)=(-2-λ)|-9-λ103-3-λ|-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)|-9-λ103-3-λ|-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2
Calcola |-9-λ103-3-λ|.
Passaggio 5.2.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×2 usando la formula |abcd|=ad-cb.
p(λ)=(-2-λ)((-9-λ)(-3-λ)-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2
Semplifica il determinante.
Passaggio 5.2.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.2.2.1.1
Espandi (-9-λ)(-3-λ) usando il metodo FOIL.
Passaggio 5.2.2.1.1.1
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(-9(-3-λ)-λ(-3-λ)-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.1.2
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(-9⋅-3-9(-λ)-λ(-3-λ)-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.1.3
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(-9⋅-3-9(-λ)-λ⋅-3-λ(-λ)-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(-9⋅-3-9(-λ)-λ⋅-3-λ(-λ)-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.2
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 5.2.2.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.2.2.1.2.1.1
Moltiplica -9 per -3.
p(λ)=(-2-λ)(27-9(-λ)-λ⋅-3-λ(-λ)-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.2.1.2
Moltiplica -1 per -9.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ-λ⋅-3-λ(-λ)-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.2.1.3
Moltiplica -3 per -1.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ-λ(-λ)-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.2.1.4
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ-1⋅-1λ⋅λ-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.2.1.5
Moltiplica λ per λ sommando gli esponenti.
Passaggio 5.2.2.1.2.1.5.1
Sposta λ.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ-1⋅-1(λ⋅λ)-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.2.1.5.2
Moltiplica λ per λ.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ-1⋅-1λ2-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ-1⋅-1λ2-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.2.1.6
Moltiplica -1 per -1.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ+1λ2-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.2.1.7
Moltiplica λ2 per 1.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ+λ2-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ+λ2-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.2.2
Somma 9λ e 3λ.
p(λ)=(-2-λ)(27+12λ+λ2-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(27+12λ+λ2-3⋅10)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.1.3
Moltiplica -3 per 10.
p(λ)=(-2-λ)(27+12λ+λ2-30)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(27+12λ+λ2-30)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.2
Sottrai 30 da 27.
p(λ)=(-2-λ)(12λ+λ2-3)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.2.2.3
Riordina 12λ e λ2.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.3
Calcola |310-1-3-λ|.
Passaggio 5.3.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×2 usando la formula |abcd|=ad-cb.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(3(-3-λ)-(-1⋅10))-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.3.2
Semplifica il determinante.
Passaggio 5.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.3.2.1.1
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(3⋅-3+3(-λ)-(-1⋅10))-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.3.2.1.2
Moltiplica 3 per -3.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9+3(-λ)-(-1⋅10))-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.3.2.1.3
Moltiplica -1 per 3.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9-3λ-(-1⋅10))-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.3.2.1.4
Moltiplica -(-1⋅10).
Passaggio 5.3.2.1.4.1
Moltiplica -1 per 10.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9-3λ--10)-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.3.2.1.4.2
Moltiplica -1 per -10.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9-3λ+10)-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9-3λ+10)-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9-3λ+10)-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.3.2.2
Somma -9 e 10.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7|3-9-λ-13|
Passaggio 5.4
Calcola |3-9-λ-13|.
Passaggio 5.4.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×2 usando la formula |abcd|=ad-cb.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(3⋅3--(-9-λ))
Passaggio 5.4.2
Semplifica il determinante.
Passaggio 5.4.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.4.2.1.1
Moltiplica 3 per 3.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9--(-9-λ))
Passaggio 5.4.2.1.2
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-(--9--λ))
Passaggio 5.4.2.1.3
Moltiplica -1 per -9.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-(9--λ))
Passaggio 5.4.2.1.4
Moltiplica --λ.
Passaggio 5.4.2.1.4.1
Moltiplica -1 per -1.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-(9+1λ))
Passaggio 5.4.2.1.4.2
Moltiplica λ per 1.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-(9+λ))
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-(9+λ))
Passaggio 5.4.2.1.5
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-1⋅9-λ)
Passaggio 5.4.2.1.6
Moltiplica -1 per 9.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-9-λ)
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-9-λ)
Passaggio 5.4.2.2
Sottrai 9 da 9.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(0-λ)
Passaggio 5.4.2.3
Sottrai λ da 0.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5
Semplifica il determinante.
Passaggio 5.5.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.5.1.1
Espandi (-2-λ)(λ2+12λ-3) moltiplicando ciascun termine della prima espressione per ciascun termine della seconda espressione.
p(λ)=-2λ2-2(12λ)-2⋅-3-λ⋅λ2-λ(12λ)-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.2
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.5.1.2.1
Moltiplica 12 per -2.
p(λ)=-2λ2-24λ-2⋅-3-λ⋅λ2-λ(12λ)-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.2.2
Moltiplica -2 per -3.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ⋅λ2-λ(12λ)-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.2.3
Moltiplica λ per λ2 sommando gli esponenti.
Passaggio 5.5.1.2.3.1
Sposta λ2.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-(λ2λ)-λ(12λ)-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.2.3.2
Moltiplica λ2 per λ.
Passaggio 5.5.1.2.3.2.1
Eleva λ alla potenza di 1.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-(λ2λ1)-λ(12λ)-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.2.3.2.2
Utilizza la regola per la potenza di una potenza aman=am+n per combinare gli esponenti.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ2+1-λ(12λ)-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ2+1-λ(12λ)-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.2.3.3
Somma 2 e 1.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-λ(12λ)-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-λ(12λ)-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.2.4
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-1⋅12λ⋅λ-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.2.5
Moltiplica λ per λ sommando gli esponenti.
Passaggio 5.5.1.2.5.1
Sposta λ.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-1⋅12(λ⋅λ)-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.2.5.2
Moltiplica λ per λ.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-1⋅12λ2-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-1⋅12λ2-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.2.6
Moltiplica -1 per 12.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-12λ2-λ⋅-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.2.7
Moltiplica -3 per -1.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-12λ2+3λ-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-12λ2+3λ-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.3
Sottrai 12λ2 da -2λ2.
p(λ)=-14λ2-24λ+6-λ3+3λ-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.4
Somma -24λ e 3λ.
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.5
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3-6(-3λ)-6⋅1-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.6
Moltiplica -3 per -6.
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3+18λ-6⋅1-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.7
Moltiplica -6 per 1.
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3+18λ-6-7(-λ)
Passaggio 5.5.1.8
Moltiplica -1 per -7.
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3+18λ-6+7λ
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3+18λ-6+7λ
Passaggio 5.5.2
Combina i termini opposti in -14λ2-21λ+6-λ3+18λ-6+7λ.
Passaggio 5.5.2.1
Sottrai 6 da 6.
p(λ)=-14λ2-21λ-λ3+18λ+0+7λ
Passaggio 5.5.2.2
Somma -14λ2-21λ-λ3+18λ e 0.
p(λ)=-14λ2-21λ-λ3+18λ+7λ
p(λ)=-14λ2-21λ-λ3+18λ+7λ
Passaggio 5.5.3
Somma -21λ e 18λ.
p(λ)=-14λ2-λ3-3λ+7λ
Passaggio 5.5.4
Somma -3λ e 7λ.
p(λ)=-14λ2-λ3+4λ
Passaggio 5.5.5
Riordina -14λ2 e -λ3.
p(λ)=-λ3-14λ2+4λ
p(λ)=-λ3-14λ2+4λ
p(λ)=-λ3-14λ2+4λ