例
B=[987345210]B=⎡⎢⎣987345210⎤⎥⎦
ステップ 1
公式を設定し特性方程式p(λ)p(λ)を求めます。
p(λ)=行列式(A-λI3)
ステップ 2
サイズ3の単位行列または恒等行列は3×3正方行列で、主対角線上に1があり、その他の部分に0があります。
[100010001]
ステップ 3
ステップ 3.1
[987345210]をAに代入します。
p(λ)=行列式([987345210]-λI3)
ステップ 3.2
[100010001]をI3に代入します。
p(λ)=行列式([987345210]-λ[100010001])
p(λ)=行列式([987345210]-λ[100010001])
ステップ 4
ステップ 4.1
各項を簡約します。
ステップ 4.1.1
-λに行列の各要素を掛けます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2
行列の各要素を簡約します。
ステップ 4.1.2.1
-1に1をかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.2
-λ⋅0を掛けます。
ステップ 4.1.2.2.1
0に-1をかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ0λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.2.2
0にλをかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.3
-λ⋅0を掛けます。
ステップ 4.1.2.3.1
0に-1をかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ00λ-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.3.2
0にλをかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ00-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ00-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.4
-λ⋅0を掛けます。
ステップ 4.1.2.4.1
0に-1をかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000λ-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.4.2
0にλをかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.5
-1に1をかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.6
-λ⋅0を掛けます。
ステップ 4.1.2.6.1
0に-1をかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ0λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.6.2
0にλをかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.7
-λ⋅0を掛けます。
ステップ 4.1.2.7.1
0に-1をかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ00λ-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.7.2
0にλをかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ00-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ00-λ⋅0-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.8
-λ⋅0を掛けます。
ステップ 4.1.2.8.1
0に-1をかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ000λ-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.8.2
0にλをかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ000-λ⋅1])
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ000-λ⋅1])
ステップ 4.1.2.9
-1に1をかけます。
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=行列式([987345210]+[-λ000-λ000-λ])
ステップ 4.2
対応する要素を足します。
p(λ)=行列式[9-λ8+07+03+04-λ5+02+01+00-λ]
ステップ 4.3
各要素を簡約します。
ステップ 4.3.1
8と0をたし算します。
p(λ)=行列式[9-λ87+03+04-λ5+02+01+00-λ]
ステップ 4.3.2
7と0をたし算します。
p(λ)=行列式[9-λ873+04-λ5+02+01+00-λ]
ステップ 4.3.3
3と0をたし算します。
p(λ)=行列式[9-λ8734-λ5+02+01+00-λ]
ステップ 4.3.4
5と0をたし算します。
p(λ)=行列式[9-λ8734-λ52+01+00-λ]
ステップ 4.3.5
2と0をたし算します。
p(λ)=行列式[9-λ8734-λ521+00-λ]
ステップ 4.3.6
1と0をたし算します。
p(λ)=行列式[9-λ8734-λ5210-λ]
ステップ 4.3.7
0からλを引きます。
p(λ)=行列式[9-λ8734-λ521-λ]
p(λ)=行列式[9-λ8734-λ521-λ]
p(λ)=行列式[9-λ8734-λ521-λ]
ステップ 5
ステップ 5.1
最大の0要素を持つ行または列を選択します。0要素がなければ、いずれかの行または列を選択します。行1の各要素に余因子を乗算して加算します。
ステップ 5.1.1
該当する符号図を考慮します。
|+-+-+-+-+|
ステップ 5.1.2
指数が符号図の-位置に一致するなら、余因子は符号を変更した小行列式です。
ステップ 5.1.3
a11の小行列式は、行1と列1を削除した行列式です。
|4-λ51-λ|
ステップ 5.1.4
要素a11にその余因子を掛けます。
(9-λ)|4-λ51-λ|
ステップ 5.1.5
a12の小行列式は、行1と列2を削除した行列式です。
|352-λ|
ステップ 5.1.6
要素a12にその余因子を掛けます。
-8|352-λ|
ステップ 5.1.7
a13の小行列式は、行1と列3を削除した行列式です。
|34-λ21|
ステップ 5.1.8
要素a13にその余因子を掛けます。
7|34-λ21|
ステップ 5.1.9
項同士を足します。
p(λ)=(9-λ)|4-λ51-λ|-8|352-λ|+7|34-λ21|
p(λ)=(9-λ)|4-λ51-λ|-8|352-λ|+7|34-λ21|
ステップ 5.2
|4-λ51-λ|の値を求めます。
ステップ 5.2.1
2×2行列の行列式は公式|abcd|=ad-cbを利用して求めることができます。
p(λ)=(9-λ)((4-λ)(-λ)-1⋅5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
ステップ 5.2.2
行列式を簡約します。
ステップ 5.2.2.1
各項を簡約します。
ステップ 5.2.2.1.1
分配則を当てはめます。
p(λ)=(9-λ)(4(-λ)-λ(-λ)-1⋅5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
ステップ 5.2.2.1.2
-1に4をかけます。
p(λ)=(9-λ)(-4λ-λ(-λ)-1⋅5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
ステップ 5.2.2.1.3
積の可換性を利用して書き換えます。
p(λ)=(9-λ)(-4λ-1⋅-1λ⋅λ-1⋅5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
ステップ 5.2.2.1.4
各項を簡約します。
ステップ 5.2.2.1.4.1
指数を足してλにλを掛けます。
ステップ 5.2.2.1.4.1.1
λを移動させます。
p(λ)=(9-λ)(-4λ-1⋅-1(λ⋅λ)-1⋅5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
ステップ 5.2.2.1.4.1.2
λにλをかけます。
p(λ)=(9-λ)(-4λ-1⋅-1λ2-1⋅5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
p(λ)=(9-λ)(-4λ-1⋅-1λ2-1⋅5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
ステップ 5.2.2.1.4.2
-1に-1をかけます。
p(λ)=(9-λ)(-4λ+1λ2-1⋅5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
ステップ 5.2.2.1.4.3
λ2に1をかけます。
p(λ)=(9-λ)(-4λ+λ2-1⋅5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
p(λ)=(9-λ)(-4λ+λ2-1⋅5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
ステップ 5.2.2.1.5
-1に5をかけます。
p(λ)=(9-λ)(-4λ+λ2-5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
p(λ)=(9-λ)(-4λ+λ2-5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
ステップ 5.2.2.2
-4λとλ2を並べ替えます。
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8|352-λ|+7|34-λ21|
ステップ 5.3
|352-λ|の値を求めます。
ステップ 5.3.1
2×2行列の行列式は公式|abcd|=ad-cbを利用して求めることができます。
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(3(-λ)-2⋅5)+7|34-λ21|
ステップ 5.3.2
各項を簡約します。
ステップ 5.3.2.1
-1に3をかけます。
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-2⋅5)+7|34-λ21|
ステップ 5.3.2.2
-2に5をかけます。
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7|34-λ21|
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7|34-λ21|
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7|34-λ21|
ステップ 5.4
|34-λ21|の値を求めます。
ステップ 5.4.1
2×2行列の行列式は公式|abcd|=ad-cbを利用して求めることができます。
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(3⋅1-2(4-λ))
ステップ 5.4.2
行列式を簡約します。
ステップ 5.4.2.1
各項を簡約します。
ステップ 5.4.2.1.1
3に1をかけます。
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(3-2(4-λ))
ステップ 5.4.2.1.2
分配則を当てはめます。
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(3-2⋅4-2(-λ))
ステップ 5.4.2.1.3
-2に4をかけます。
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(3-8-2(-λ))
ステップ 5.4.2.1.4
-1に-2をかけます。
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(3-8+2λ)
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(3-8+2λ)
ステップ 5.4.2.2
3から8を引きます。
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(-5+2λ)
ステップ 5.4.2.3
-5と2λを並べ替えます。
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5
行列式を簡約します。
ステップ 5.5.1
各項を簡約します。
ステップ 5.5.1.1
1番目の式の各項に2番目の式の各項を掛け、(9-λ)(λ2-4λ-5)を展開します。
p(λ)=9λ2+9(-4λ)+9⋅-5-λ⋅λ2-λ(-4λ)-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.2
各項を簡約します。
ステップ 5.5.1.2.1
-4に9をかけます。
p(λ)=9λ2-36λ+9⋅-5-λ⋅λ2-λ(-4λ)-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.2.2
9に-5をかけます。
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ⋅λ2-λ(-4λ)-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.2.3
指数を足してλにλ2を掛けます。
ステップ 5.5.1.2.3.1
λ2を移動させます。
p(λ)=9λ2-36λ-45-(λ2λ)-λ(-4λ)-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.2.3.2
λ2にλをかけます。
ステップ 5.5.1.2.3.2.1
λを1乗します。
p(λ)=9λ2-36λ-45-(λ2λ1)-λ(-4λ)-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.2.3.2.2
べき乗則aman=am+nを利用して指数を組み合わせます。
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ2+1-λ(-4λ)-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ2+1-λ(-4λ)-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.2.3.3
2と1をたし算します。
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3-λ(-4λ)-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3-λ(-4λ)-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.2.4
積の可換性を利用して書き換えます。
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3-1⋅-4λ⋅λ-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.2.5
指数を足してλにλを掛けます。
ステップ 5.5.1.2.5.1
λを移動させます。
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3-1⋅-4(λ⋅λ)-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.2.5.2
λにλをかけます。
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3-1⋅-4λ2-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3-1⋅-4λ2-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.2.6
-1に-4をかけます。
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3+4λ2-λ⋅-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.2.7
-5に-1をかけます。
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3+4λ2+5λ-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3+4λ2+5λ-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.3
9λ2と4λ2をたし算します。
p(λ)=13λ2-36λ-45-λ3+5λ-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.4
-36λと5λをたし算します。
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.5
分配則を当てはめます。
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3-8(-3λ)-8⋅-10+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.6
-3に-8をかけます。
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ-8⋅-10+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.7
-8に-10をかけます。
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ+80+7(2λ-5)
ステップ 5.5.1.8
分配則を当てはめます。
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ+80+7(2λ)+7⋅-5
ステップ 5.5.1.9
2に7をかけます。
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ+80+14λ+7⋅-5
ステップ 5.5.1.10
7に-5をかけます。
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ+80+14λ-35
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ+80+14λ-35
ステップ 5.5.2
-31λと24λをたし算します。
p(λ)=13λ2-7λ-45-λ3+80+14λ-35
ステップ 5.5.3
-7λと14λをたし算します。
p(λ)=13λ2+7λ-45-λ3+80-35
ステップ 5.5.4
-45と80をたし算します。
p(λ)=13λ2+7λ-λ3+35-35
ステップ 5.5.5
13λ2+7λ-λ3+35-35の反対側の項を組み合わせます。
ステップ 5.5.5.1
35から35を引きます。
p(λ)=13λ2+7λ-λ3+0
ステップ 5.5.5.2
13λ2+7λ-λ3と0をたし算します。
p(λ)=13λ2+7λ-λ3
p(λ)=13λ2+7λ-λ3
ステップ 5.5.6
7λを移動させます。
p(λ)=13λ2-λ3+7λ
ステップ 5.5.7
13λ2と-λ3を並べ替えます。
p(λ)=-λ3+13λ2+7λ
p(λ)=-λ3+13λ2+7λ
p(λ)=-λ3+13λ2+7λ