예제
단계 1
단계 1.1
특성방정식 를 구하기 위하여 공식을 세웁니다.
단계 1.2
크기가 인 단위행렬은 주대각선이 1이고 나머지는 0인 정방행렬입니다.
단계 1.3
알고 있는 값을 에 대입합니다.
단계 1.3.1
에 를 대입합니다.
단계 1.3.2
에 를 대입합니다.
단계 1.4
간단히 합니다.
단계 1.4.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 1.4.1.1
행렬의 각 원소에 을 곱합니다.
단계 1.4.1.2
행렬의 각 원소를 간단히 합니다.
단계 1.4.1.2.1
에 을 곱합니다.
단계 1.4.1.2.2
을 곱합니다.
단계 1.4.1.2.2.1
에 을 곱합니다.
단계 1.4.1.2.2.2
에 을 곱합니다.
단계 1.4.1.2.3
을 곱합니다.
단계 1.4.1.2.3.1
에 을 곱합니다.
단계 1.4.1.2.3.2
에 을 곱합니다.
단계 1.4.1.2.4
에 을 곱합니다.
단계 1.4.2
해당하는 원소를 더합니다.
단계 1.4.3
각 성분을 간단히 합니다.
단계 1.4.3.1
를 에 더합니다.
단계 1.4.3.2
를 에 더합니다.
단계 1.5
행렬식을 구합니다.
단계 1.5.1
행렬의 행렬식은 공식을 이용해 계산합니다.
단계 1.5.2
행렬식을 간단히 합니다.
단계 1.5.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 1.5.2.1.1
FOIL 계산법을 이용하여 를 전개합니다.
단계 1.5.2.1.1.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 1.5.2.1.1.2
분배 법칙을 적용합니다.
단계 1.5.2.1.1.3
분배 법칙을 적용합니다.
단계 1.5.2.1.2
동류항끼리 묶고 식을 간단히 합니다.
단계 1.5.2.1.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 1.5.2.1.2.1.1
에 을 곱합니다.
단계 1.5.2.1.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 1.5.2.1.2.1.3
에 을 곱합니다.
단계 1.5.2.1.2.1.4
곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.
단계 1.5.2.1.2.1.5
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 1.5.2.1.2.1.5.1
를 옮깁니다.
단계 1.5.2.1.2.1.5.2
에 을 곱합니다.
단계 1.5.2.1.2.1.6
에 을 곱합니다.
단계 1.5.2.1.2.1.7
에 을 곱합니다.
단계 1.5.2.1.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 1.5.2.1.3
에 을 곱합니다.
단계 1.5.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 1.5.2.3
와 을 다시 정렬합니다.
단계 1.6
특성다항식이 이 되도록 하여 고유값 를 구합니다.
단계 1.7
에 대해 풉니다.
단계 1.7.1
근의 공식을 이용해 방정식의 해를 구합니다.
단계 1.7.2
이차함수의 근의 공식에 , , 을 대입하여 를 구합니다.
단계 1.7.3
간단히 합니다.
단계 1.7.3.1
분자를 간단히 합니다.
단계 1.7.3.1.1
를 승 합니다.
단계 1.7.3.1.2
을 곱합니다.
단계 1.7.3.1.2.1
에 을 곱합니다.
단계 1.7.3.1.2.2
에 을 곱합니다.
단계 1.7.3.1.3
를 에 더합니다.
단계 1.7.3.2
에 을 곱합니다.
단계 1.7.4
두 해를 모두 조합하면 최종 답이 됩니다.
단계 2
고유벡터는 행렬에서 고유값이 곱해진 항등행렬을 뺀 행렬의 영공간과 같습니다. 여기에서 은 영공간이고 은 항등행렬입니다.
단계 3
단계 3.1
알고 있는 값을 공식에 대입합니다.
단계 3.2
간단히 합니다.
단계 3.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 3.2.1.1
행렬의 각 원소에 을 곱합니다.
단계 3.2.1.2
행렬의 각 원소를 간단히 합니다.
단계 3.2.1.2.1
에 을 곱합니다.
단계 3.2.1.2.2
을 곱합니다.
단계 3.2.1.2.2.1
에 을 곱합니다.
단계 3.2.1.2.2.2
에 을 곱합니다.
단계 3.2.1.2.3
을 곱합니다.
단계 3.2.1.2.3.1
에 을 곱합니다.
단계 3.2.1.2.3.2
에 을 곱합니다.
단계 3.2.1.2.4
에 을 곱합니다.
단계 3.2.2
해당하는 원소를 더합니다.
단계 3.2.3
각 성분을 간단히 합니다.
단계 3.2.3.1
을(를) 공통분모가 있는 분수로 표현합니다.
단계 3.2.3.2
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 3.2.3.3
분자를 간단히 합니다.
단계 3.2.3.3.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 3.2.3.3.2
에 을 곱합니다.
단계 3.2.3.3.3
에서 을 뺍니다.
단계 3.2.3.4
을 로 바꿔 씁니다.
단계 3.2.3.5
에서 를 인수분해합니다.
단계 3.2.3.6
에서 를 인수분해합니다.
단계 3.2.3.7
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 3.2.3.8
를 에 더합니다.
단계 3.2.3.9
를 에 더합니다.
단계 3.2.3.10
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 3.2.3.11
와 을 묶습니다.
단계 3.2.3.12
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 3.2.3.13
분자를 간단히 합니다.
단계 3.2.3.13.1
에 을 곱합니다.
단계 3.2.3.13.2
분배 법칙을 적용합니다.
단계 3.2.3.13.3
에 을 곱합니다.
단계 3.2.3.13.4
에서 을 뺍니다.
단계 3.3
일 때 영공간을 구합니다.
단계 3.3.1
에 대한 확대 행렬로 작성합니다.
단계 3.3.2
기약 행 사다리꼴을 구합니다.
단계 3.3.2.1
의 각 성분에 을 곱해서 의 항목을 으로 만듭니다.
단계 3.3.2.1.1
의 각 성분에 을 곱해서 의 항목을 으로 만듭니다.
단계 3.3.2.1.2
을 간단히 합니다.
단계 3.3.2.2
행연산 을 수행하여 의 항목을 로 만듭니다.
단계 3.3.2.2.1
행연산 을 수행하여 의 항목을 로 만듭니다.
단계 3.3.2.2.2
을 간단히 합니다.
단계 3.3.3
결과 행렬을 사용하여 연립방정식의 최종 해를 구합니다.
단계 3.3.4
각 행의 자유 변수로 표현한 해를 구하여 해 벡터를 작성합니다.
단계 3.3.5
해를 벡터의 선형 결합으로 작성합니다.
단계 3.3.6
해 집합으로 작성합니다.
단계 3.3.7
해는 연립방정식의 자유변수로부터 생성된 벡터의 집합입니다.
단계 4
단계 4.1
알고 있는 값을 공식에 대입합니다.
단계 4.2
간단히 합니다.
단계 4.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 4.2.1.1
행렬의 각 원소에 을 곱합니다.
단계 4.2.1.2
행렬의 각 원소를 간단히 합니다.
단계 4.2.1.2.1
에 을 곱합니다.
단계 4.2.1.2.2
을 곱합니다.
단계 4.2.1.2.2.1
에 을 곱합니다.
단계 4.2.1.2.2.2
에 을 곱합니다.
단계 4.2.1.2.3
을 곱합니다.
단계 4.2.1.2.3.1
에 을 곱합니다.
단계 4.2.1.2.3.2
에 을 곱합니다.
단계 4.2.1.2.4
에 을 곱합니다.
단계 4.2.2
해당하는 원소를 더합니다.
단계 4.2.3
각 성분을 간단히 합니다.
단계 4.2.3.1
을(를) 공통분모가 있는 분수로 표현합니다.
단계 4.2.3.2
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 4.2.3.3
분자를 간단히 합니다.
단계 4.2.3.3.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 4.2.3.3.2
에 을 곱합니다.
단계 4.2.3.3.3
을 곱합니다.
단계 4.2.3.3.3.1
에 을 곱합니다.
단계 4.2.3.3.3.2
에 을 곱합니다.
단계 4.2.3.3.4
에서 을 뺍니다.
단계 4.2.3.4
을 로 바꿔 씁니다.
단계 4.2.3.5
에서 를 인수분해합니다.
단계 4.2.3.6
에서 를 인수분해합니다.
단계 4.2.3.7
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 4.2.3.8
를 에 더합니다.
단계 4.2.3.9
를 에 더합니다.
단계 4.2.3.10
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 4.2.3.11
와 을 묶습니다.
단계 4.2.3.12
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 4.2.3.13
분자를 간단히 합니다.
단계 4.2.3.13.1
에 을 곱합니다.
단계 4.2.3.13.2
분배 법칙을 적용합니다.
단계 4.2.3.13.3
에 을 곱합니다.
단계 4.2.3.13.4
을 곱합니다.
단계 4.2.3.13.4.1
에 을 곱합니다.
단계 4.2.3.13.4.2
에 을 곱합니다.
단계 4.2.3.13.5
에서 을 뺍니다.
단계 4.3
일 때 영공간을 구합니다.
단계 4.3.1
에 대한 확대 행렬로 작성합니다.
단계 4.3.2
기약 행 사다리꼴을 구합니다.
단계 4.3.2.1
의 각 성분에 을 곱해서 의 항목을 으로 만듭니다.
단계 4.3.2.1.1
의 각 성분에 을 곱해서 의 항목을 으로 만듭니다.
단계 4.3.2.1.2
을 간단히 합니다.
단계 4.3.2.2
행연산 을 수행하여 의 항목을 로 만듭니다.
단계 4.3.2.2.1
행연산 을 수행하여 의 항목을 로 만듭니다.
단계 4.3.2.2.2
을 간단히 합니다.
단계 4.3.3
결과 행렬을 사용하여 연립방정식의 최종 해를 구합니다.
단계 4.3.4
각 행의 자유 변수로 표현한 해를 구하여 해 벡터를 작성합니다.
단계 4.3.5
해를 벡터의 선형 결합으로 작성합니다.
단계 4.3.6
해 집합으로 작성합니다.
단계 4.3.7
해는 연립방정식의 자유변수로부터 생성된 벡터의 집합입니다.
단계 5
의 고유공간은 각 고유값에 대한 벡터 공간의 목록입니다.