Álgebra linear Exemplos

Encontre a Equação Característica [[-2,6,-7],[3,-9,10],[-1,3,-3]]
[-26-73-910-13-3]
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 [-26-73-910-13-3] por A.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]-λI3)
Etapa 3.2
Substitua [100010001] por I3.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]-λ[100010001])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]-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([-26-73-910-13-3]+[-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([-26-73-910-13-3]+[-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([-26-73-910-13-3]+[-λ0λ-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.2.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ0-λ0-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-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([-26-73-910-13-3]+[-λ00λ-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.3.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ00-λ0-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-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([-26-73-910-13-3]+[-λ000λ-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.4.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ1-λ0-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.5
Multiplique -1 por 1.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-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([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ0λ-λ0-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.6.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ0-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-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([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ00λ-λ0-λ1])
Etapa 4.1.2.7.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ00-λ0-λ1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-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([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000λ-λ1])
Etapa 4.1.2.8.2
Multiplique 0 por λ.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000-λ1])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000-λ1])
Etapa 4.1.2.9
Multiplique -1 por 1.
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000-λ])
p(λ)=determinante([-26-73-910-13-3]+[-λ000-λ000-λ])
Etapa 4.2
Adicione os elementos correspondentes.
p(λ)=determinante[-2-λ6+0-7+03+0-9-λ10+0-1+03+0-3-λ]
Etapa 4.3
Simplify each element.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1
Some 6 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-7+03+0-9-λ10+0-1+03+0-3-λ]
Etapa 4.3.2
Some -7 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-73+0-9-λ10+0-1+03+0-3-λ]
Etapa 4.3.3
Some 3 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10+0-1+03+0-3-λ]
Etapa 4.3.4
Some 10 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10-1+03+0-3-λ]
Etapa 4.3.5
Some -1 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10-13+0-3-λ]
Etapa 4.3.6
Some 3 e 0.
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10-13-3-λ]
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10-13-3-λ]
p(λ)=determinante[-2-λ6-73-9-λ10-13-3-λ]
Etapa 5
Find the determinant.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Choose the row or column with the most 0 elements. If there are no 0 elements choose any row or column. Multiply every element in row 1 by its cofactor and add.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|
Etapa 5.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Etapa 5.1.3
The minor for a11 is the determinant with row 1 and column 1 deleted.
|-9-λ103-3-λ|
Etapa 5.1.4
Multiply element a11 by its cofactor.
(-2-λ)|-9-λ103-3-λ|
Etapa 5.1.5
The minor for a12 is the determinant with row 1 and column 2 deleted.
|310-1-3-λ|
Etapa 5.1.6
Multiply element a12 by its cofactor.
-6|310-1-3-λ|
Etapa 5.1.7
The minor for a13 is the determinant with row 1 and column 3 deleted.
|3-9-λ-13|
Etapa 5.1.8
Multiply element a13 by its cofactor.
-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.1.9
Add the terms together.
p(λ)=(-2-λ)|-9-λ103-3-λ|-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)|-9-λ103-3-λ|-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2
Avalie |-9-λ103-3-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)=(-2-λ)((-9-λ)(-3-λ)-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
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
Expanda (-9-λ)(-3-λ) usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(-9(-3-λ)-λ(-3-λ)-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(-9-3-9(-λ)-λ(-3-λ)-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(-9-3-9(-λ)-λ-3-λ(-λ)-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(-9-3-9(-λ)-λ-3-λ(-λ)-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1.2.1.1
Multiplique -9 por -3.
p(λ)=(-2-λ)(27-9(-λ)-λ-3-λ(-λ)-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.2.1.2
Multiplique -1 por -9.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ-λ-3-λ(-λ)-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.2.1.3
Multiplique -3 por -1.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ-λ(-λ)-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.2.1.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ-1-1λλ-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.2.1.5
Multiplique λ por λ somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1.2.1.5.1
Mova λ.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ-1-1(λλ)-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.2.1.5.2
Multiplique λ por λ.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ-1-1λ2-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ-1-1λ2-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.2.1.6
Multiplique -1 por -1.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ+1λ2-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.2.1.7
Multiplique λ2 por 1.
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ+λ2-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(27+9λ+3λ+λ2-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.2.2
Some 9λ e 3λ.
p(λ)=(-2-λ)(27+12λ+λ2-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(27+12λ+λ2-310)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.1.3
Multiplique -3 por 10.
p(λ)=(-2-λ)(27+12λ+λ2-30)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(27+12λ+λ2-30)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.2
Subtraia 30 de 27.
p(λ)=(-2-λ)(12λ+λ2-3)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.2.2.3
Reordene 12λ e λ2.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6|310-1-3-λ|-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.3
Avalie |310-1-3-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)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(3(-3-λ)-(-110))-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.3.2
Simplifique o determinante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(3-3+3(-λ)-(-110))-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.3.2.1.2
Multiplique 3 por -3.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9+3(-λ)-(-110))-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.3.2.1.3
Multiplique -1 por 3.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9-3λ-(-110))-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.3.2.1.4
Multiplique -(-110).
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1.4.1
Multiplique -1 por 10.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9-3λ--10)-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.3.2.1.4.2
Multiplique -1 por -10.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9-3λ+10)-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9-3λ+10)-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-9-3λ+10)-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.3.2.2
Some -9 e 10.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7|3-9-λ-13|
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7|3-9-λ-13|
Etapa 5.4
Avalie |3-9-λ-13|.
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)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(33--(-9-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 3.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9--(-9-λ))
Etapa 5.4.2.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-(--9--λ))
Etapa 5.4.2.1.3
Multiplique -1 por -9.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-(9--λ))
Etapa 5.4.2.1.4
Multiplique --λ.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.1.4.1
Multiplique -1 por -1.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-(9+1λ))
Etapa 5.4.2.1.4.2
Multiplique λ por 1.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-(9+λ))
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-(9+λ))
Etapa 5.4.2.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-19-λ)
Etapa 5.4.2.1.6
Multiplique -1 por 9.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-9-λ)
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(9-9-λ)
Etapa 5.4.2.2
Subtraia 9 de 9.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(0-λ)
Etapa 5.4.2.3
Subtraia λ de 0.
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=(-2-λ)(λ2+12λ-3)-6(-3λ+1)-7(-λ)
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 (-2-λ)(λ2+12λ-3) multiplicando cada termo na primeira expressão por cada um dos termos na segunda expressão.
p(λ)=-2λ2-2(12λ)-2-3-λλ2-λ(12λ)-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Etapa 5.5.1.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1.2.1
Multiplique 12 por -2.
p(λ)=-2λ2-24λ-2-3-λλ2-λ(12λ)-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Etapa 5.5.1.2.2
Multiplique -2 por -3.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λλ2-λ(12λ)-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
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)=-2λ2-24λ+6-(λ2λ)-λ(12λ)-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
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)=-2λ2-24λ+6-(λ2λ1)-λ(12λ)-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Etapa 5.5.1.2.3.2.2
Use a regra da multiplicação de potências aman=am+n para combinar expoentes.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ2+1-λ(12λ)-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ2+1-λ(12λ)-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Etapa 5.5.1.2.3.3
Some 2 e 1.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-λ(12λ)-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-λ(12λ)-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Etapa 5.5.1.2.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-112λλ-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
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)=-2λ2-24λ+6-λ3-112(λλ)-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Etapa 5.5.1.2.5.2
Multiplique λ por λ.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-112λ2-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-112λ2-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Etapa 5.5.1.2.6
Multiplique -1 por 12.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-12λ2-λ-3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Etapa 5.5.1.2.7
Multiplique -3 por -1.
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-12λ2+3λ-6(-3λ+1)-7(-λ)
p(λ)=-2λ2-24λ+6-λ3-12λ2+3λ-6(-3λ+1)-7(-λ)
Etapa 5.5.1.3
Subtraia 12λ2 de -2λ2.
p(λ)=-14λ2-24λ+6-λ3+3λ-6(-3λ+1)-7(-λ)
Etapa 5.5.1.4
Some -24λ e 3λ.
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3-6(-3λ+1)-7(-λ)
Etapa 5.5.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3-6(-3λ)-61-7(-λ)
Etapa 5.5.1.6
Multiplique -3 por -6.
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3+18λ-61-7(-λ)
Etapa 5.5.1.7
Multiplique -6 por 1.
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3+18λ-6-7(-λ)
Etapa 5.5.1.8
Multiplique -1 por -7.
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3+18λ-6+7λ
p(λ)=-14λ2-21λ+6-λ3+18λ-6+7λ
Etapa 5.5.2
Combine os termos opostos em -14λ2-21λ+6-λ3+18λ-6+7λ.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.1
Subtraia 6 de 6.
p(λ)=-14λ2-21λ-λ3+18λ+0+7λ
Etapa 5.5.2.2
Some -14λ2-21λ-λ3+18λ e 0.
p(λ)=-14λ2-21λ-λ3+18λ+7λ
p(λ)=-14λ2-21λ-λ3+18λ+7λ
Etapa 5.5.3
Some -21λ e 18λ.
p(λ)=-14λ2-λ3-3λ+7λ
Etapa 5.5.4
Some -3λ e 7λ.
p(λ)=-14λ2-λ3+4λ
Etapa 5.5.5
Reordene -14λ2 e -λ3.
p(λ)=-λ3-14λ2+4λ
p(λ)=-λ3-14λ2+4λ
p(λ)=-λ3-14λ2+4λ
 [x2  12  π  xdx ]