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Algebra lineare Esempi
[40-84018-38036-72-2]
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 [40-84018-38036-72-2].
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]-λI3)
Passaggio 3.2
Sostituisci I3 per [100010001].
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]-λ[100010001])
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]-λ[100010001])
Passaggio 4
Passaggio 4.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 4.1.1
Moltiplica -λ per ogni elemento della matrice.
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-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([40-84018-38036-72-2]+[-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([40-84018-38036-72-2]+[-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([40-84018-38036-72-2]+[-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-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([40-84018-38036-72-2]+[-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([40-84018-38036-72-2]+[-λ00-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-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([40-84018-38036-72-2]+[-λ000λ-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.4.2
Moltiplica 0 per λ.
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.5
Moltiplica -1 per 1.
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-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([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ0λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.6.2
Moltiplica 0 per λ.
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-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([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ00λ-λ⋅0-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.7.2
Moltiplica 0 per λ.
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ00-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-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([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000λ-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.8.2
Moltiplica 0 per λ.
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000-λ⋅1])
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000-λ⋅1])
Passaggio 4.1.2.9
Moltiplica -1 per 1.
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=determinante([40-84018-38036-72-2]+[-λ000-λ000-λ])
Passaggio 4.2
Aggiungi gli elementi corrispondenti.
p(λ)=determinante[40-λ-84+00+018+0-38-λ0+036+0-72+0-2-λ]
Passaggio 4.3
Simplify each element.
Passaggio 4.3.1
Somma -84 e 0.
p(λ)=determinante[40-λ-840+018+0-38-λ0+036+0-72+0-2-λ]
Passaggio 4.3.2
Somma 0 e 0.
p(λ)=determinante[40-λ-84018+0-38-λ0+036+0-72+0-2-λ]
Passaggio 4.3.3
Somma 18 e 0.
p(λ)=determinante[40-λ-84018-38-λ0+036+0-72+0-2-λ]
Passaggio 4.3.4
Somma 0 e 0.
p(λ)=determinante[40-λ-84018-38-λ036+0-72+0-2-λ]
Passaggio 4.3.5
Somma 36 e 0.
p(λ)=determinante[40-λ-84018-38-λ036-72+0-2-λ]
Passaggio 4.3.6
Somma -72 e 0.
p(λ)=determinante[40-λ-84018-38-λ036-72-2-λ]
p(λ)=determinante[40-λ-84018-38-λ036-72-2-λ]
p(λ)=determinante[40-λ-84018-38-λ036-72-2-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 column 3 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 a13 is the determinant with row 1 and column 3 deleted.
|18-38-λ36-72|
Passaggio 5.1.4
Multiply element a13 by its cofactor.
0|18-38-λ36-72|
Passaggio 5.1.5
The minor for a23 is the determinant with row 2 and column 3 deleted.
|40-λ-8436-72|
Passaggio 5.1.6
Multiply element a23 by its cofactor.
0|40-λ-8436-72|
Passaggio 5.1.7
The minor for a33 is the determinant with row 3 and column 3 deleted.
|40-λ-8418-38-λ|
Passaggio 5.1.8
Multiply element a33 by its cofactor.
(-2-λ)|40-λ-8418-38-λ|
Passaggio 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|
Passaggio 5.2
Moltiplica 0 per |18-38-λ36-72|.
p(λ)=0+0|40-λ-8436-72|+(-2-λ)|40-λ-8418-38-λ|
Passaggio 5.3
Moltiplica 0 per |40-λ-8436-72|.
p(λ)=0+0+(-2-λ)|40-λ-8418-38-λ|
Passaggio 5.4
Calcola |40-λ-8418-38-λ|.
Passaggio 5.4.1
È possibile trovare il determinante di una matrice 2×2 usando la formula |abcd|=ad-cb.
p(λ)=0+0+(-2-λ)((40-λ)(-38-λ)-18⋅-84)
Passaggio 5.4.2
Semplifica il determinante.
Passaggio 5.4.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.4.2.1.1
Espandi (40-λ)(-38-λ) usando il metodo FOIL.
Passaggio 5.4.2.1.1.1
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(40(-38-λ)-λ(-38-λ)-18⋅-84)
Passaggio 5.4.2.1.1.2
Applica la proprietà distributiva.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(40⋅-38+40(-λ)-λ(-38-λ)-18⋅-84)
Passaggio 5.4.2.1.1.3
Applica la proprietà distributiva.
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)
Passaggio 5.4.2.1.2
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 5.4.2.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.4.2.1.2.1.1
Moltiplica 40 per -38.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520+40(-λ)-λ⋅-38-λ(-λ)-18⋅-84)
Passaggio 5.4.2.1.2.1.2
Moltiplica -1 per 40.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ-λ⋅-38-λ(-λ)-18⋅-84)
Passaggio 5.4.2.1.2.1.3
Moltiplica -38 per -1.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ-λ(-λ)-18⋅-84)
Passaggio 5.4.2.1.2.1.4
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ-1⋅-1λ⋅λ-18⋅-84)
Passaggio 5.4.2.1.2.1.5
Moltiplica λ per λ sommando gli esponenti.
Passaggio 5.4.2.1.2.1.5.1
Sposta λ.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ-1⋅-1(λ⋅λ)-18⋅-84)
Passaggio 5.4.2.1.2.1.5.2
Moltiplica λ per 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)
Passaggio 5.4.2.1.2.1.6
Moltiplica -1 per -1.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-40λ+38λ+1λ2-18⋅-84)
Passaggio 5.4.2.1.2.1.7
Moltiplica λ2 per 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)
Passaggio 5.4.2.1.2.2
Somma -40λ e 38λ.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-2λ+λ2-18⋅-84)
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-2λ+λ2-18⋅-84)
Passaggio 5.4.2.1.3
Moltiplica -18 per -84.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-2λ+λ2+1512)
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-1520-2λ+λ2+1512)
Passaggio 5.4.2.2
Somma -1520 e 1512.
p(λ)=0+0+(-2-λ)(-2λ+λ2-8)
Passaggio 5.4.2.3
Riordina -2λ e 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)
Passaggio 5.5
Semplifica il determinante.
Passaggio 5.5.1
Combina i termini opposti in 0+0+(-2-λ)(λ2-2λ-8).
Passaggio 5.5.1.1
Somma 0 e 0.
p(λ)=0+(-2-λ)(λ2-2λ-8)
Passaggio 5.5.1.2
Somma 0 e (-2-λ)(λ2-2λ-8).
p(λ)=(-2-λ)(λ2-2λ-8)
p(λ)=(-2-λ)(λ2-2λ-8)
Passaggio 5.5.2
Espandi (-2-λ)(λ2-2λ-8) moltiplicando ciascun termine della prima espressione per ciascun termine della seconda espressione.
p(λ)=-2λ2-2(-2λ)-2⋅-8-λ⋅λ2-λ(-2λ)-λ⋅-8
Passaggio 5.5.3
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.5.3.1
Moltiplica -2 per -2.
p(λ)=-2λ2+4λ-2⋅-8-λ⋅λ2-λ(-2λ)-λ⋅-8
Passaggio 5.5.3.2
Moltiplica -2 per -8.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ⋅λ2-λ(-2λ)-λ⋅-8
Passaggio 5.5.3.3
Moltiplica λ per λ2 sommando gli esponenti.
Passaggio 5.5.3.3.1
Sposta λ2.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-(λ2λ)-λ(-2λ)-λ⋅-8
Passaggio 5.5.3.3.2
Moltiplica λ2 per λ.
Passaggio 5.5.3.3.2.1
Eleva λ alla potenza di 1.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-(λ2λ1)-λ(-2λ)-λ⋅-8
Passaggio 5.5.3.3.2.2
Utilizza la regola per la potenza di una potenza aman=am+n per combinare gli esponenti.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ2+1-λ(-2λ)-λ⋅-8
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ2+1-λ(-2λ)-λ⋅-8
Passaggio 5.5.3.3.3
Somma 2 e 1.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-λ(-2λ)-λ⋅-8
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-λ(-2λ)-λ⋅-8
Passaggio 5.5.3.4
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-1⋅-2λ⋅λ-λ⋅-8
Passaggio 5.5.3.5
Moltiplica λ per λ sommando gli esponenti.
Passaggio 5.5.3.5.1
Sposta λ.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-1⋅-2(λ⋅λ)-λ⋅-8
Passaggio 5.5.3.5.2
Moltiplica λ per λ.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-1⋅-2λ2-λ⋅-8
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3-1⋅-2λ2-λ⋅-8
Passaggio 5.5.3.6
Moltiplica -1 per -2.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3+2λ2-λ⋅-8
Passaggio 5.5.3.7
Moltiplica -8 per -1.
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3+2λ2+8λ
p(λ)=-2λ2+4λ+16-λ3+2λ2+8λ
Passaggio 5.5.4
Combina i termini opposti in -2λ2+4λ+16-λ3+2λ2+8λ.
Passaggio 5.5.4.1
Somma -2λ2 e 2λ2.
p(λ)=4λ+16-λ3+0+8λ
Passaggio 5.5.4.2
Somma 4λ+16-λ3 e 0.
p(λ)=4λ+16-λ3+8λ
p(λ)=4λ+16-λ3+8λ
Passaggio 5.5.5
Somma 4λ e 8λ.
p(λ)=12λ+16-λ3
Passaggio 5.5.6
Sposta 16.
p(λ)=12λ-λ3+16
Passaggio 5.5.7
Riordina 12λ e -λ3.
p(λ)=-λ3+12λ+16
p(λ)=-λ3+12λ+16
p(λ)=-λ3+12λ+16