대수 예제
B=[-143112-10-1]
단계 1
특성방정식 p(λ) 를 구하기 위하여 공식을 세웁니다.
p(λ)=행렬식(A-λI3)
단계 2
크기가 3인 단위행렬은 주대각선이 1이고 나머지는 0인 3×3 정방행렬입니다.
[100010001]
단계 3
단계 3.1
A에 [-143112-10-1]를 대입합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]-λI3)
단계 3.2
I3에 [100010001]를 대입합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]-λ[100010001])
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]-λ[100010001])
단계 4
단계 4.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 4.1.1
행렬의 각 원소에 -λ을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2
행렬의 각 원소를 간단히 합니다.
단계 4.1.2.1
-1에 1을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.2
-λ⋅0 을 곱합니다.
단계 4.1.2.2.1
0에 -1을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ0λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.2.2
0에 λ을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.3
-λ⋅0 을 곱합니다.
단계 4.1.2.3.1
0에 -1을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ00λ-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.3.2
0에 λ을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ00-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ00-λ⋅0-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.4
-λ⋅0 을 곱합니다.
단계 4.1.2.4.1
0에 -1을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000λ-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.4.2
0에 λ을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ⋅1-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.5
-1에 1을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.6
-λ⋅0 을 곱합니다.
단계 4.1.2.6.1
0에 -1을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ0λ-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.6.2
0에 λ을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ0-λ⋅0-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.7
-λ⋅0 을 곱합니다.
단계 4.1.2.7.1
0에 -1을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ00λ-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.7.2
0에 λ을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ00-λ⋅0-λ⋅1])
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ00-λ⋅0-λ⋅1])
단계 4.1.2.8
-λ⋅0 을 곱합니다.
단계 4.1.2.8.1
0에 -1을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ000λ-λ⋅1])
단계 4.1.2.8.2
0에 λ을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ000-λ⋅1])
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ000-λ⋅1])
단계 4.1.2.9
-1에 1을 곱합니다.
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=행렬식([-143112-10-1]+[-λ000-λ000-λ])
단계 4.2
해당하는 원소를 더합니다.
p(λ)=행렬식[-1-λ4+03+01+01-λ2+0-1+00+0-1-λ]
단계 4.3
각 성분을 간단히 합니다.
단계 4.3.1
4를 0에 더합니다.
p(λ)=행렬식[-1-λ43+01+01-λ2+0-1+00+0-1-λ]
단계 4.3.2
3를 0에 더합니다.
p(λ)=행렬식[-1-λ431+01-λ2+0-1+00+0-1-λ]
단계 4.3.3
1를 0에 더합니다.
p(λ)=행렬식[-1-λ4311-λ2+0-1+00+0-1-λ]
단계 4.3.4
2를 0에 더합니다.
p(λ)=행렬식[-1-λ4311-λ2-1+00+0-1-λ]
단계 4.3.5
-1를 0에 더합니다.
p(λ)=행렬식[-1-λ4311-λ2-10+0-1-λ]
단계 4.3.6
0를 0에 더합니다.
p(λ)=행렬식[-1-λ4311-λ2-10-1-λ]
p(λ)=행렬식[-1-λ4311-λ2-10-1-λ]
p(λ)=행렬식[-1-λ4311-λ2-10-1-λ]
단계 5
단계 5.1
0 성분이 가장 많은 행이나 열을 선택합니다. 0 성분이 없으면 임의의 행이나 열을 선택합니다. 열 2의 모든 성분에 여인자를 곱한 후 더합니다.
단계 5.1.1
해당 사인 차트를 고려합니다.
|+-+-+-+-+|
단계 5.1.2
지수가 사인 차트에서 - 위치와 일치할 경우 여인자는 기호가 변경된 소행렬식입니다.
단계 5.1.3
a12의 소행렬식은 행 1와 열 2을 삭제한 행렬식입니다.
|12-1-1-λ|
단계 5.1.4
a12 성분에 여인자를 곱합니다.
-4|12-1-1-λ|
단계 5.1.5
a22의 소행렬식은 행 2와 열 2을 삭제한 행렬식입니다.
|-1-λ3-1-1-λ|
단계 5.1.6
a22 성분에 여인자를 곱합니다.
(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|
단계 5.1.7
a32의 소행렬식은 행 3와 열 2을 삭제한 행렬식입니다.
|-1-λ312|
단계 5.1.8
a32 성분에 여인자를 곱합니다.
0|-1-λ312|
단계 5.1.9
항을 함께 더합니다.
p(λ)=-4|12-1-1-λ|+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0|-1-λ312|
p(λ)=-4|12-1-1-λ|+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0|-1-λ312|
단계 5.2
0에 |-1-λ312|을 곱합니다.
p(λ)=-4|12-1-1-λ|+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0
단계 5.3
|12-1-1-λ|의 값을 구합니다.
단계 5.3.1
2×2 행렬의 행렬식은 |abcd|=ad-cb 공식을 이용해 계산합니다.
p(λ)=-4(1(-1-λ)-(-1⋅2))+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0
단계 5.3.2
행렬식을 간단히 합니다.
단계 5.3.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 5.3.2.1.1
-1-λ에 1을 곱합니다.
p(λ)=-4(-1-λ-(-1⋅2))+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0
단계 5.3.2.1.2
-(-1⋅2) 을 곱합니다.
단계 5.3.2.1.2.1
-1에 2을 곱합니다.
p(λ)=-4(-1-λ--2)+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0
단계 5.3.2.1.2.2
-1에 -2을 곱합니다.
p(λ)=-4(-1-λ+2)+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0
p(λ)=-4(-1-λ+2)+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0
p(λ)=-4(-1-λ+2)+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0
단계 5.3.2.2
-1를 2에 더합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)|-1-λ3-1-1-λ|+0
단계 5.4
|-1-λ3-1-1-λ|의 값을 구합니다.
단계 5.4.1
2×2 행렬의 행렬식은 |abcd|=ad-cb 공식을 이용해 계산합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)((-1-λ)(-1-λ)-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2
행렬식을 간단히 합니다.
단계 5.4.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 5.4.2.1.1
FOIL 계산법을 이용하여 (-1-λ)(-1-λ) 를 전개합니다.
단계 5.4.2.1.1.1
분배 법칙을 적용합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(-1(-1-λ)-λ(-1-λ)-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.1.2
분배 법칙을 적용합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(-1⋅-1-1(-λ)-λ(-1-λ)-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.1.3
분배 법칙을 적용합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(-1⋅-1-1(-λ)-λ⋅-1-λ(-λ)-(-1⋅3))+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(-1⋅-1-1(-λ)-λ⋅-1-λ(-λ)-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.2
동류항끼리 묶고 식을 간단히 합니다.
단계 5.4.2.1.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 5.4.2.1.2.1.1
-1에 -1을 곱합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1-1(-λ)-λ⋅-1-λ(-λ)-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.2.1.2
-1(-λ) 을 곱합니다.
단계 5.4.2.1.2.1.2.1
-1에 -1을 곱합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+1λ-λ⋅-1-λ(-λ)-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.2.1.2.2
λ에 1을 곱합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ-λ⋅-1-λ(-λ)-(-1⋅3))+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ-λ⋅-1-λ(-λ)-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.2.1.3
-λ⋅-1 을 곱합니다.
단계 5.4.2.1.2.1.3.1
-1에 -1을 곱합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ+1λ-λ(-λ)-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.2.1.3.2
λ에 1을 곱합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ+λ-λ(-λ)-(-1⋅3))+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ+λ-λ(-λ)-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.2.1.4
곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ+λ-1⋅-1λ⋅λ-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.2.1.5
지수를 더하여 λ에 λ을 곱합니다.
단계 5.4.2.1.2.1.5.1
λ를 옮깁니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ+λ-1⋅-1(λ⋅λ)-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.2.1.5.2
λ에 λ을 곱합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ+λ-1⋅-1λ2-(-1⋅3))+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ+λ-1⋅-1λ2-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.2.1.6
-1에 -1을 곱합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ+λ+1λ2-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.2.1.7
λ2에 1을 곱합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ+λ+λ2-(-1⋅3))+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+λ+λ+λ2-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.2.2
λ를 λ에 더합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+2λ+λ2-(-1⋅3))+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+2λ+λ2-(-1⋅3))+0
단계 5.4.2.1.3
-(-1⋅3) 을 곱합니다.
단계 5.4.2.1.3.1
-1에 3을 곱합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+2λ+λ2--3)+0
단계 5.4.2.1.3.2
-1에 -3을 곱합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+2λ+λ2+3)+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+2λ+λ2+3)+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(1+2λ+λ2+3)+0
단계 5.4.2.2
1를 3에 더합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(2λ+λ2+4)+0
단계 5.4.2.3
2λ와 λ2을 다시 정렬합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(λ2+2λ+4)+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(λ2+2λ+4)+0
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(λ2+2λ+4)+0
단계 5.5
행렬식을 간단히 합니다.
단계 5.5.1
-4(-λ+1)+(1-λ)(λ2+2λ+4)를 0에 더합니다.
p(λ)=-4(-λ+1)+(1-λ)(λ2+2λ+4)
단계 5.5.2
각 항을 간단히 합니다.
단계 5.5.2.1
분배 법칙을 적용합니다.
p(λ)=-4(-λ)-4⋅1+(1-λ)(λ2+2λ+4)
단계 5.5.2.2
-1에 -4을 곱합니다.
p(λ)=4λ-4⋅1+(1-λ)(λ2+2λ+4)
단계 5.5.2.3
-4에 1을 곱합니다.
p(λ)=4λ-4+(1-λ)(λ2+2λ+4)
단계 5.5.2.4
첫 번째 수식의 항과 두 번째 수식의 항을 각각 곱하여 (1-λ)(λ2+2λ+4) 를 전개합니다.
p(λ)=4λ-4+1λ2+1(2λ)+1⋅4-λ⋅λ2-λ(2λ)-λ⋅4
단계 5.5.2.5
각 항을 간단히 합니다.
단계 5.5.2.5.1
λ2에 1을 곱합니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+1(2λ)+1⋅4-λ⋅λ2-λ(2λ)-λ⋅4
단계 5.5.2.5.2
2λ에 1을 곱합니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+1⋅4-λ⋅λ2-λ(2λ)-λ⋅4
단계 5.5.2.5.3
4에 1을 곱합니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ⋅λ2-λ(2λ)-λ⋅4
단계 5.5.2.5.4
지수를 더하여 λ에 λ2을 곱합니다.
단계 5.5.2.5.4.1
λ2를 옮깁니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-(λ2λ)-λ(2λ)-λ⋅4
단계 5.5.2.5.4.2
λ2에 λ을 곱합니다.
단계 5.5.2.5.4.2.1
λ를 1승 합니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-(λ2λ1)-λ(2λ)-λ⋅4
단계 5.5.2.5.4.2.2
지수 법칙 aman=am+n 을 이용하여 지수를 합칩니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ2+1-λ(2λ)-λ⋅4
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ2+1-λ(2λ)-λ⋅4
단계 5.5.2.5.4.3
2를 1에 더합니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ3-λ(2λ)-λ⋅4
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ3-λ(2λ)-λ⋅4
단계 5.5.2.5.5
곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ3-1⋅2λ⋅λ-λ⋅4
단계 5.5.2.5.6
지수를 더하여 λ에 λ을 곱합니다.
단계 5.5.2.5.6.1
λ를 옮깁니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ3-1⋅2(λ⋅λ)-λ⋅4
단계 5.5.2.5.6.2
λ에 λ을 곱합니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ3-1⋅2λ2-λ⋅4
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ3-1⋅2λ2-λ⋅4
단계 5.5.2.5.7
-1에 2을 곱합니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ3-2λ2-λ⋅4
단계 5.5.2.5.8
4에 -1을 곱합니다.
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ3-2λ2-4λ
p(λ)=4λ-4+λ2+2λ+4-λ3-2λ2-4λ
단계 5.5.2.6
λ2에서 2λ2을 뺍니다.
p(λ)=4λ-4-λ2+2λ+4-λ3-4λ
단계 5.5.2.7
2λ에서 4λ을 뺍니다.
p(λ)=4λ-4-λ2-2λ+4-λ3
p(λ)=4λ-4-λ2-2λ+4-λ3
단계 5.5.3
4λ-4-λ2-2λ+4-λ3의 반대 항을 묶습니다.
단계 5.5.3.1
-4를 4에 더합니다.
p(λ)=4λ-λ2-2λ+0-λ3
단계 5.5.3.2
4λ-λ2-2λ를 0에 더합니다.
p(λ)=4λ-λ2-2λ-λ3
p(λ)=4λ-λ2-2λ-λ3
단계 5.5.4
4λ에서 2λ을 뺍니다.
p(λ)=-λ2+2λ-λ3
단계 5.5.5
2λ를 옮깁니다.
p(λ)=-λ2-λ3+2λ
단계 5.5.6
-λ2와 -λ3을 다시 정렬합니다.
p(λ)=-λ3-λ2+2λ
p(λ)=-λ3-λ2+2λ
p(λ)=-λ3-λ2+2λ
단계 6
특성다항식이 0 이 되도록 하여 고유값 λ 를 구합니다.
-λ3-λ2+2λ=0
단계 7
단계 7.1
방정식의 좌변을 인수분해합니다.
단계 7.1.1
-λ3-λ2+2λ에서 -λ를 인수분해합니다.
단계 7.1.1.1
-λ3에서 -λ를 인수분해합니다.
-λ⋅λ2-λ2+2λ=0
단계 7.1.1.2
-λ2에서 -λ를 인수분해합니다.
-λ⋅λ2-λ⋅λ+2λ=0
단계 7.1.1.3
2λ에서 -λ를 인수분해합니다.
-λ⋅λ2-λ⋅λ-λ⋅-2=0
단계 7.1.1.4
-λ(λ2)-λ(λ)에서 -λ를 인수분해합니다.
-λ(λ2+λ)-λ⋅-2=0
단계 7.1.1.5
-λ(λ2+λ)-λ(-2)에서 -λ를 인수분해합니다.
-λ(λ2+λ-2)=0
-λ(λ2+λ-2)=0
단계 7.1.2
인수분해합니다.
단계 7.1.2.1
AC 방법을 이용하여 λ2+λ-2를 인수분해합니다.
단계 7.1.2.1.1
x2+bx+c 형태를 이용합니다. 곱이 c이고 합이 b인 정수 쌍을 찾습니다. 이 경우 곱은 -2이고 합은 1입니다.
-1,2
단계 7.1.2.1.2
이 정수들을 이용하여 인수분해된 형태를 씁니다.
-λ((λ-1)(λ+2))=0
-λ((λ-1)(λ+2))=0
단계 7.1.2.2
불필요한 괄호를 제거합니다.
-λ(λ-1)(λ+2)=0
-λ(λ-1)(λ+2)=0
-λ(λ-1)(λ+2)=0
단계 7.2
방정식 좌변의 한 인수가 0 이면 전체 식은 0 이 됩니다.
λ=0
λ-1=0
λ+2=0
단계 7.3
λ를 0와 같다고 둡니다.
λ=0
단계 7.4
λ-1 이 0 가 되도록 하고 λ 에 대해 식을 풉니다.
단계 7.4.1
λ-1를 0와 같다고 둡니다.
λ-1=0
단계 7.4.2
방정식의 양변에 1를 더합니다.
λ=1
λ=1
단계 7.5
λ+2 이 0 가 되도록 하고 λ 에 대해 식을 풉니다.
단계 7.5.1
λ+2를 0와 같다고 둡니다.
λ+2=0
단계 7.5.2
방정식의 양변에서 2를 뺍니다.
λ=-2
λ=-2
단계 7.6
-λ(λ-1)(λ+2)=0을 참으로 만드는 모든 값이 최종 해가 됩니다.
λ=0,1,-2
λ=0,1,-2