Álgebra linear Exemplos

Encontre os Autovetores/Autoespaço [[5,2],[-1,3]]
Etapa 1
Encontre os autovalores.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Estabeleça a fórmula para encontrar a equação característica .
Etapa 1.2
A matriz identidade ou matriz unitária de tamanho é a matriz quadrada com números "um" na diagonal principal e zeros nos outros lugares.
Etapa 1.3
Substitua os valores conhecidos em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
Substitua por .
Etapa 1.3.2
Substitua por .
Etapa 1.4
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1.1
Multiplique por cada elemento da matriz.
Etapa 1.4.1.2
Simplifique cada elemento da matriz.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.3
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.4
Multiplique por .
Etapa 1.4.2
Adicione os elementos correspondentes.
Etapa 1.4.3
Simplify each element.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.3.1
Some e .
Etapa 1.4.3.2
Some e .
Etapa 1.5
Find the determinant.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.1
O determinante de uma matriz pode ser encontrado ao usar a fórmula .
Etapa 1.5.2
Simplifique o determinante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.2.1.1
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.2.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.5.2.1.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.5.2.1.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.5.2.1.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.2.1.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.2.1.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 1.5.2.1.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.5.2.1.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 1.5.2.1.2.1.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 1.5.2.1.2.1.5
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.2.1.2.1.5.1
Mova .
Etapa 1.5.2.1.2.1.5.2
Multiplique por .
Etapa 1.5.2.1.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 1.5.2.1.2.1.7
Multiplique por .
Etapa 1.5.2.1.2.2
Subtraia de .
Etapa 1.5.2.1.3
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.2.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 1.5.2.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 1.5.2.2
Some e .
Etapa 1.5.2.3
Reordene e .
Etapa 1.6
Defina o polinômio característico como igual a para encontrar os autovalores .
Etapa 1.7
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.7.1
Use a fórmula quadrática para encontrar as soluções.
Etapa 1.7.2
Substitua os valores , e na fórmula quadrática e resolva .
Etapa 1.7.3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.7.3.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.7.3.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.7.3.1.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.7.3.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 1.7.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.3.1.3
Subtraia de .
Etapa 1.7.3.1.4
Reescreva como .
Etapa 1.7.3.1.5
Reescreva como .
Etapa 1.7.3.1.6
Reescreva como .
Etapa 1.7.3.1.7
Reescreva como .
Etapa 1.7.3.1.8
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 1.7.3.1.9
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.7.3.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.3.3
Simplifique .
Etapa 1.7.4
A resposta final é a combinação das duas soluções.
Etapa 2
The eigenvector is equal to the null space of the matrix minus the eigenvalue times the identity matrix where is the null space and is the identity matrix.
Etapa 3
Find the eigenvector using the eigenvalue .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Substitua os valores conhecidos na fórmula.
Etapa 3.2
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.2.1.3
Multiplique por cada elemento da matriz.
Etapa 3.2.1.4
Simplifique cada elemento da matriz.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 3.2.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 3.2.1.4.3
Multiplique por .
Etapa 3.2.1.4.4
Multiplique por .
Etapa 3.2.2
Adicione os elementos correspondentes.
Etapa 3.2.3
Simplify each element.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.3.1
Subtraia de .
Etapa 3.2.3.2
Some e .
Etapa 3.2.3.3
Some e .
Etapa 3.2.3.4
Subtraia de .
Etapa 3.3
Find the null space when .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.1
Write as an augmented matrix for .
Etapa 3.3.2
Encontre a forma escalonada reduzida por linhas.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.1
Multiply each element of by to make the entry at a .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.1.1
Multiply each element of by to make the entry at a .
Etapa 3.3.2.1.2
Simplifique .
Etapa 3.3.2.2
Perform the row operation to make the entry at a .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.2.1
Perform the row operation to make the entry at a .
Etapa 3.3.2.2.2
Simplifique .
Etapa 3.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
Etapa 3.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
Etapa 3.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
Etapa 3.3.6
Write as a solution set.
Etapa 3.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
Etapa 4
Find the eigenvector using the eigenvalue .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Substitua os valores conhecidos na fórmula.
Etapa 4.2
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 4.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 4.2.1.5
Multiplique por cada elemento da matriz.
Etapa 4.2.1.6
Simplifique cada elemento da matriz.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.2.1.6.1
Multiplique por .
Etapa 4.2.1.6.2
Multiplique por .
Etapa 4.2.1.6.3
Multiplique por .
Etapa 4.2.1.6.4
Multiplique por .
Etapa 4.2.2
Adicione os elementos correspondentes.
Etapa 4.2.3
Simplify each element.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.2.3.1
Subtraia de .
Etapa 4.2.3.2
Some e .
Etapa 4.2.3.3
Some e .
Etapa 4.2.3.4
Subtraia de .
Etapa 4.3
Find the null space when .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1
Write as an augmented matrix for .
Etapa 4.3.2
Encontre a forma escalonada reduzida por linhas.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.2.1
Multiply each element of by to make the entry at a .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.2.1.1
Multiply each element of by to make the entry at a .
Etapa 4.3.2.1.2
Simplifique .
Etapa 4.3.2.2
Perform the row operation to make the entry at a .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.2.2.1
Perform the row operation to make the entry at a .
Etapa 4.3.2.2.2
Simplifique .
Etapa 4.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
Etapa 4.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
Etapa 4.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
Etapa 4.3.6
Write as a solution set.
Etapa 4.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
Etapa 5
The eigenspace of is the list of the vector space for each eigenvalue.