Алгебра Примеры
Этап 1
Запишем формулу для построения характеристического уравнения .
Этап 2
Единичная матрица размера представляет собой квадратную матрицу с единицами на главной диагонали и нулями на остальных местах.
Этап 3
Этап 3.1
Подставим вместо .
Этап 3.2
Подставим вместо .
Этап 4
Этап 4.1
Упростим каждый член.
Этап 4.1.1
Умножим на каждый элемент матрицы.
Этап 4.1.2
Упростим каждый элемент матрицы.
Этап 4.1.2.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.2
Умножим .
Этап 4.1.2.2.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.3
Умножим .
Этап 4.1.2.3.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.3.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.4
Умножим .
Этап 4.1.2.4.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.4.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.5
Умножим на .
Этап 4.1.2.6
Умножим .
Этап 4.1.2.6.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.6.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.7
Умножим .
Этап 4.1.2.7.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.7.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.8
Умножим .
Этап 4.1.2.8.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.8.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.9
Умножим на .
Этап 4.2
Сложим соответствующие элементы.
Этап 4.3
Simplify each element.
Этап 4.3.1
Добавим и .
Этап 4.3.2
Добавим и .
Этап 4.3.3
Добавим и .
Этап 4.3.4
Вычтем из .
Этап 4.3.5
Добавим и .
Этап 4.3.6
Добавим и .
Этап 4.3.7
Добавим и .
Этап 5
Этап 5.1
Choose the row or column with the most elements. If there are no elements choose any row or column. Multiply every element in column by its cofactor and add.
Этап 5.1.1
Consider the corresponding sign chart.
Этап 5.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a position on the sign chart.
Этап 5.1.3
The minor for is the determinant with row and column deleted.
Этап 5.1.4
Multiply element by its cofactor.
Этап 5.1.5
The minor for is the determinant with row and column deleted.
Этап 5.1.6
Multiply element by its cofactor.
Этап 5.1.7
The minor for is the determinant with row and column deleted.
Этап 5.1.8
Multiply element by its cofactor.
Этап 5.1.9
Add the terms together.
Этап 5.2
Умножим на .
Этап 5.3
Найдем значение .
Этап 5.3.1
Определитель матрицы можно найти, используя формулу .
Этап 5.3.2
Упростим определитель.
Этап 5.3.2.1
Упростим каждый член.
Этап 5.3.2.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.2.1.2
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.3.2.1.4
Упростим каждый член.
Этап 5.3.2.1.4.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 5.3.2.1.4.1.1
Перенесем .
Этап 5.3.2.1.4.1.2
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.4.2
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.4.3
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.5
Умножим на .
Этап 5.3.2.2
Добавим и .
Этап 5.3.2.3
Изменим порядок и .
Этап 5.4
Найдем значение .
Этап 5.4.1
Определитель матрицы можно найти, используя формулу .
Этап 5.4.2
Упростим определитель.
Этап 5.4.2.1
Упростим каждый член.
Этап 5.4.2.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.4.2.1.2
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.3
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.4
Умножим на .
Этап 5.4.2.2
Объединим противоположные члены в .
Этап 5.4.2.2.1
Вычтем из .
Этап 5.4.2.2.2
Добавим и .
Этап 5.5
Упростим определитель.
Этап 5.5.1
Добавим и .
Этап 5.5.2
Упростим каждый член.
Этап 5.5.2.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 5.5.2.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.5.2.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.5.2.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.5.2.2
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 5.5.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 5.5.2.2.1.1
Умножим на .
Этап 5.5.2.2.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 5.5.2.2.1.2.1
Перенесем .
Этап 5.5.2.2.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.5.2.2.1.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 5.5.2.2.1.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.5.2.2.1.2.3
Добавим и .
Этап 5.5.2.2.1.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.5.2.2.1.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 5.5.2.2.1.4.1
Перенесем .
Этап 5.5.2.2.1.4.2
Умножим на .
Этап 5.5.2.2.1.5
Умножим на .
Этап 5.5.2.2.1.6
Умножим на .
Этап 5.5.2.2.2
Добавим и .
Этап 5.5.2.3
Умножим на .
Этап 5.5.3
Объединим противоположные члены в .
Этап 5.5.3.1
Добавим и .
Этап 5.5.3.2
Добавим и .
Этап 5.5.4
Изменим порядок и .
Этап 6
Примем характеристический многочлен равным , чтобы найти собственные значения .
Этап 7
Этап 7.1
Вынесем множитель из .
Этап 7.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 7.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 7.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 7.2
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 7.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 7.3.1
Приравняем к .
Этап 7.3.2
Решим относительно .
Этап 7.3.2.1
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Этап 7.3.2.2
Упростим .
Этап 7.3.2.2.1
Перепишем в виде .
Этап 7.3.2.2.2
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 7.3.2.2.3
Плюс или минус равно .
Этап 7.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 7.4.1
Приравняем к .
Этап 7.4.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 7.5
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.