Álgebra linear Exemplos

Encontrar a equação característica
B=[987345210]
Etapa 1
Estabeleça a fórmula para encontrar a equação característica p(λ).
p(λ)=determinante(A-λI3)
Etapa 2
A matriz identidade ou matriz unitária de tamanho 3 é a matriz quadrada 3×3 com números "um" na diagonal principal e zeros nos outros lugares.
[100010001]
Etapa 3
Substitua os valores conhecidos em p(λ)=determinante(A-λI3).
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Substitua [987345210] por A.
p(λ)=determinante([987345210]-λI3)
Etapa 3.2
Substitua [100010001] por I3.
p(λ)=determinante([987345210]-λ[100010001])
p(λ)=determinante([987345210]-λ[100010001])
Etapa 4
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1
Multiplique -λ por cada elemento da matriz.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2
Simplifique cada elemento da matriz.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.1
Multiplique -1 por 1.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.2
Multiplique -λ0.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.2.1
Multiplique 0 por -1.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ0λ-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.2.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.3
Multiplique -λ0.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.3.1
Multiplique 0 por -1.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ00λ-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.3.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ00-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ00-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.4
Multiplique -λ0.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.4.1
Multiplique 0 por -1.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000λ-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.4.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.5
Multiplique -1 por 1.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.6
Multiplique -λ0.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.6.1
Multiplique 0 por -1.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ0λ-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.6.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.7
Multiplique -λ0.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.7.1
Multiplique 0 por -1.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ00λ-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.7.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ00-λ0-λ1])
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ00-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.8
Multiplique -λ0.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.8.1
Multiplique 0 por -1.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ000λ-λ1])
Etapa 4.1.2.8.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ000-λ1])
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ000-λ1])
Etapa 4.1.2.9
Multiplique -1 por 1.
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=determinante([987345210]+[-λ000-λ000-λ])
Etapa 4.2
Adicione os elementos correspondentes.
p(λ)=determinante[9-λ8+07+03+04-λ5+02+01+00-λ]
Etapa 4.3
Simplifique cada elemento.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1
Some 8 e 0.
p(λ)=determinante[9-λ87+03+04-λ5+02+01+00-λ]
Etapa 4.3.2
Some 7 e 0.
p(λ)=determinante[9-λ873+04-λ5+02+01+00-λ]
Etapa 4.3.3
Some 3 e 0.
p(λ)=determinante[9-λ8734-λ5+02+01+00-λ]
Etapa 4.3.4
Some 5 e 0.
p(λ)=determinante[9-λ8734-λ52+01+00-λ]
Etapa 4.3.5
Some 2 e 0.
p(λ)=determinante[9-λ8734-λ521+00-λ]
Etapa 4.3.6
Some 1 e 0.
p(λ)=determinante[9-λ8734-λ5210-λ]
Etapa 4.3.7
Subtraia λ de 0.
p(λ)=determinante[9-λ8734-λ521-λ]
p(λ)=determinante[9-λ8734-λ521-λ]
p(λ)=determinante[9-λ8734-λ521-λ]
Etapa 5
Encontre o determinante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Escolha a linha ou coluna com mais elementos 0. Se não houver elementos 0, escolha qualquer linha ou coluna. Multiplique cada elemento na linha 1 por seu cofator e some.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.1
Considere o gráfico de sinais correspondente.
|+-+-+-+-+|
Etapa 5.1.2
O cofator é o menor com o sinal alterado se os índices corresponderem a uma posição - no gráfico de sinais.
Etapa 5.1.3
O menor para a11 é o determinante com a linha 1 e a coluna 1 excluídas.
|4-λ51-λ|
Etapa 5.1.4
Multiplique o elemento a11 por seu cofator.
(9-λ)|4-λ51-λ|
Etapa 5.1.5
O menor para a12 é o determinante com a linha 1 e a coluna 2 excluídas.
|352-λ|
Etapa 5.1.6
Multiplique o elemento a12 por seu cofator.
-8|352-λ|
Etapa 5.1.7
O menor para a13 é o determinante com a linha 1 e a coluna 3 excluídas.
|34-λ21|
Etapa 5.1.8
Multiplique o elemento a13 por seu cofator.
7|34-λ21|
Etapa 5.1.9
Adicione os termos juntos.
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|
Etapa 5.2
Avalie |4-λ51-λ|.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1
O determinante de uma matriz 2×2 pode ser encontrado ao usar a fórmula |abcd|=ad-cb.
p(λ)=(9-λ)((4-λ)(-λ)-15)-8|352-λ|+7|34-λ21|
Etapa 5.2.2
Simplifique o determinante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
p(λ)=(9-λ)(4(-λ)-λ(-λ)-15)-8|352-λ|+7|34-λ21|
Etapa 5.2.2.1.2
Multiplique -1 por 4.
p(λ)=(9-λ)(-4λ-λ(-λ)-15)-8|352-λ|+7|34-λ21|
Etapa 5.2.2.1.3
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
p(λ)=(9-λ)(-4λ-1-1λλ-15)-8|352-λ|+7|34-λ21|
Etapa 5.2.2.1.4
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1.4.1
Multiplique λ por λ somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1.4.1.1
Mova λ.
p(λ)=(9-λ)(-4λ-1-1(λλ)-15)-8|352-λ|+7|34-λ21|
Etapa 5.2.2.1.4.1.2
Multiplique λ por λ.
p(λ)=(9-λ)(-4λ-1-1λ2-15)-8|352-λ|+7|34-λ21|
p(λ)=(9-λ)(-4λ-1-1λ2-15)-8|352-λ|+7|34-λ21|
Etapa 5.2.2.1.4.2
Multiplique -1 por -1.
p(λ)=(9-λ)(-4λ+1λ2-15)-8|352-λ|+7|34-λ21|
Etapa 5.2.2.1.4.3
Multiplique λ2 por 1.
p(λ)=(9-λ)(-4λ+λ2-15)-8|352-λ|+7|34-λ21|
p(λ)=(9-λ)(-4λ+λ2-15)-8|352-λ|+7|34-λ21|
Etapa 5.2.2.1.5
Multiplique -1 por 5.
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|
Etapa 5.2.2.2
Reordene -4λ e λ2.
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|
Etapa 5.3
Avalie |352-λ|.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.1
O determinante de uma matriz 2×2 pode ser encontrado ao usar a fórmula |abcd|=ad-cb.
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(3(-λ)-25)+7|34-λ21|
Etapa 5.3.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1
Multiplique -1 por 3.
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-25)+7|34-λ21|
Etapa 5.3.2.2
Multiplique -2 por 5.
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|
Etapa 5.4
Avalie |34-λ21|.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.1
O determinante de uma matriz 2×2 pode ser encontrado ao usar a fórmula |abcd|=ad-cb.
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(31-2(4-λ))
Etapa 5.4.2
Simplifique o determinante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.1.1
Multiplique 3 por 1.
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(3-2(4-λ))
Etapa 5.4.2.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(3-24-2(-λ))
Etapa 5.4.2.1.3
Multiplique -2 por 4.
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(3-8-2(-λ))
Etapa 5.4.2.1.4
Multiplique -1 por -2.
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)
Etapa 5.4.2.2
Subtraia 8 de 3.
p(λ)=(9-λ)(λ2-4λ-5)-8(-3λ-10)+7(-5+2λ)
Etapa 5.4.2.3
Reordene -5 e 2λ.
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)
Etapa 5.5
Simplifique o determinante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1.1
Expanda (9-λ)(λ2-4λ-5) multiplicando cada termo na primeira expressão por cada um dos termos na segunda expressão.
p(λ)=9λ2+9(-4λ)+9-5-λλ2-λ(-4λ)-λ-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1.2.1
Multiplique -4 por 9.
p(λ)=9λ2-36λ+9-5-λλ2-λ(-4λ)-λ-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.2.2
Multiplique 9 por -5.
p(λ)=9λ2-36λ-45-λλ2-λ(-4λ)-λ-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.2.3
Multiplique λ por λ2 somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1.2.3.1
Mova λ2.
p(λ)=9λ2-36λ-45-(λ2λ)-λ(-4λ)-λ-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.2.3.2
Multiplique λ2 por λ.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1.2.3.2.1
Eleve λ à potência de 1.
p(λ)=9λ2-36λ-45-(λ2λ1)-λ(-4λ)-λ-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.2.3.2.2
Use a regra da multiplicação de potências aman=am+n para combinar expoentes.
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)
Etapa 5.5.1.2.3.3
Some 2 e 1.
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)
Etapa 5.5.1.2.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3-1-4λλ-λ-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.2.5
Multiplique λ por λ somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1.2.5.1
Mova λ.
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3-1-4(λλ)-λ-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.2.5.2
Multiplique λ por λ.
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)
Etapa 5.5.1.2.6
Multiplique -1 por -4.
p(λ)=9λ2-36λ-45-λ3+4λ2-λ-5-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.2.7
Multiplique -5 por -1.
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)
Etapa 5.5.1.3
Some 9λ2 e 4λ2.
p(λ)=13λ2-36λ-45-λ3+5λ-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.4
Some -36λ e 5λ.
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3-8(-3λ-10)+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3-8(-3λ)-8-10+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.6
Multiplique -3 por -8.
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ-8-10+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.7
Multiplique -8 por -10.
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ+80+7(2λ-5)
Etapa 5.5.1.8
Aplique a propriedade distributiva.
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ+80+7(2λ)+7-5
Etapa 5.5.1.9
Multiplique 2 por 7.
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ+80+14λ+7-5
Etapa 5.5.1.10
Multiplique 7 por -5.
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ+80+14λ-35
p(λ)=13λ2-31λ-45-λ3+24λ+80+14λ-35
Etapa 5.5.2
Some -31λ e 24λ.
p(λ)=13λ2-7λ-45-λ3+80+14λ-35
Etapa 5.5.3
Some -7λ e 14λ.
p(λ)=13λ2+7λ-45-λ3+80-35
Etapa 5.5.4
Some -45 e 80.
p(λ)=13λ2+7λ-λ3+35-35
Etapa 5.5.5
Combine os termos opostos em 13λ2+7λ-λ3+35-35.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.5.1
Subtraia 35 de 35.
p(λ)=13λ2+7λ-λ3+0
Etapa 5.5.5.2
Some 13λ2+7λ-λ3 e 0.
p(λ)=13λ2+7λ-λ3
p(λ)=13λ2+7λ-λ3
Etapa 5.5.6
Mova 7λ.
p(λ)=13λ2-λ3+7λ
Etapa 5.5.7
Reordene 13λ2 e -λ3.
p(λ)=-λ3+13λ2+7λ
p(λ)=-λ3+13λ2+7λ
p(λ)=-λ3+13λ2+7λ
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