Линейная алгебра Примеры

[0110]
Этап 1
Найдем собственные значения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Запишем формулу для построения характеристического уравнения p(λ).
p(λ)=определитель(A-λI2)
Этап 1.2
Единичная матрица размера 2 представляет собой квадратную матрицу 2×2 с единицами на главной диагонали и нулями на остальных местах.
[1001]
Этап 1.3
Подставим известное значение в p(λ)=определитель(A-λI2).
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Подставим [0110] вместо A.
p(λ)=определитель([0110]-λI2)
Этап 1.3.2
Подставим [1001] вместо I2.
p(λ)=определитель([0110]-λ[1001])
p(λ)=определитель([0110]-λ[1001])
Этап 1.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1.1
Умножим -λ на каждый элемент матрицы.
p(λ)=определитель([0110]+[-λ1-λ0-λ0-λ1])
Этап 1.4.1.2
Упростим каждый элемент матрицы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1.2.1
Умножим -1 на 1.
p(λ)=определитель([0110]+[-λ-λ0-λ0-λ1])
Этап 1.4.1.2.2
Умножим -λ0.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1.2.2.1
Умножим 0 на -1.
p(λ)=определитель([0110]+[-λ0λ-λ0-λ1])
Этап 1.4.1.2.2.2
Умножим 0 на λ.
p(λ)=определитель([0110]+[-λ0-λ0-λ1])
p(λ)=определитель([0110]+[-λ0-λ0-λ1])
Этап 1.4.1.2.3
Умножим -λ0.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1.2.3.1
Умножим 0 на -1.
p(λ)=определитель([0110]+[-λ00λ-λ1])
Этап 1.4.1.2.3.2
Умножим 0 на λ.
p(λ)=определитель([0110]+[-λ00-λ1])
p(λ)=определитель([0110]+[-λ00-λ1])
Этап 1.4.1.2.4
Умножим -1 на 1.
p(λ)=определитель([0110]+[-λ00-λ])
p(λ)=определитель([0110]+[-λ00-λ])
p(λ)=определитель([0110]+[-λ00-λ])
Этап 1.4.2
Сложим соответствующие элементы.
p(λ)=определитель[0-λ1+01+00-λ]
Этап 1.4.3
Simplify each element.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.3.1
Вычтем λ из 0.
p(λ)=определитель[-λ1+01+00-λ]
Этап 1.4.3.2
Добавим 1 и 0.
p(λ)=определитель[-λ11+00-λ]
Этап 1.4.3.3
Добавим 1 и 0.
p(λ)=определитель[-λ110-λ]
Этап 1.4.3.4
Вычтем λ из 0.
p(λ)=определитель[-λ11-λ]
p(λ)=определитель[-λ11-λ]
p(λ)=определитель[-λ11-λ]
Этап 1.5
Find the determinant.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.1
Определитель матрицы 2×2 можно найти, используя формулу |abcd|=ad-cb.
p(λ)=-λ(-λ)-11
Этап 1.5.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.2.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
p(λ)=-1-1λλ-11
Этап 1.5.2.2
Умножим λ на λ, сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.2.2.1
Перенесем λ.
p(λ)=-1-1(λλ)-11
Этап 1.5.2.2.2
Умножим λ на λ.
p(λ)=-1-1λ2-11
p(λ)=-1-1λ2-11
Этап 1.5.2.3
Умножим -1 на -1.
p(λ)=1λ2-11
Этап 1.5.2.4
Умножим λ2 на 1.
p(λ)=λ2-11
Этап 1.5.2.5
Умножим -1 на 1.
p(λ)=λ2-1
p(λ)=λ2-1
p(λ)=λ2-1
Этап 1.6
Примем характеристический многочлен равным 0, чтобы найти собственные значения λ.
λ2-1=0
Этап 1.7
Решим относительно λ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.7.1
Добавим 1 к обеим частям уравнения.
λ2=1
Этап 1.7.2
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
λ=±1
Этап 1.7.3
Любой корень из 1 равен 1.
λ=±1
Этап 1.7.4
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.7.4.1
Сначала с помощью положительного значения ± найдем первое решение.
λ=1
Этап 1.7.4.2
Затем, используя отрицательное значение ±, найдем второе решение.
λ=-1
Этап 1.7.4.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
λ=1,-1
λ=1,-1
λ=1,-1
λ=1,-1
Этап 2
The eigenvector is equal to the null space of the matrix minus the eigenvalue times the identity matrix where N is the null space and I is the identity matrix.
εA=N(A-λI2)
Этап 3
Find the eigenvector using the eigenvalue λ=1.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Подставим известные значения в формулу.
N([0110]-[1001])
Этап 3.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1
Вычтем соответствующие элементы.
[0-11-01-00-1]
Этап 3.2.2
Simplify each element.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.2.1
Вычтем 1 из 0.
[-11-01-00-1]
Этап 3.2.2.2
Вычтем 0 из 1.
[-111-00-1]
Этап 3.2.2.3
Вычтем 0 из 1.
[-1110-1]
Этап 3.2.2.4
Вычтем 1 из 0.
[-111-1]
[-111-1]
[-111-1]
Этап 3.3
Find the null space when λ=1.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Write as an augmented matrix for Ax=0.
[-1101-10]
Этап 3.3.2
Приведем матрицу к стандартной форме по строкам.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.2.1
Multiply each element of R1 by -1 to make the entry at 1,1 a 1.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.2.1.1
Multiply each element of R1 by -1 to make the entry at 1,1 a 1.
[--1-11-01-10]
Этап 3.3.2.1.2
Упростим R1.
[1-101-10]
[1-101-10]
Этап 3.3.2.2
Perform the row operation R2=R2-R1 to make the entry at 2,1 a 0.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.2.2.1
Perform the row operation R2=R2-R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[1-101-1-1+10-0]
Этап 3.3.2.2.2
Упростим R2.
[1-10000]
[1-10000]
[1-10000]
Этап 3.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
x-y=0
0=0
Этап 3.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
[xy]=[yy]
Этап 3.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
[xy]=y[11]
Этап 3.3.6
Write as a solution set.
{y[11]|yR}
Этап 3.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
{[11]}
{[11]}
{[11]}
Этап 4
Find the eigenvector using the eigenvalue λ=-1.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Подставим известные значения в формулу.
N([0110]+[1001])
Этап 4.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.1
Сложим соответствующие элементы.
[0+11+01+00+1]
Этап 4.2.2
Simplify each element.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.2.1
Добавим 0 и 1.
[11+01+00+1]
Этап 4.2.2.2
Добавим 1 и 0.
[111+00+1]
Этап 4.2.2.3
Добавим 1 и 0.
[1110+1]
Этап 4.2.2.4
Добавим 0 и 1.
[1111]
[1111]
[1111]
Этап 4.3
Find the null space when λ=-1.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.1
Write as an augmented matrix for Ax=0.
[110110]
Этап 4.3.2
Приведем матрицу к стандартной форме по строкам.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.2.1
Perform the row operation R2=R2-R1 to make the entry at 2,1 a 0.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.2.1.1
Perform the row operation R2=R2-R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[1101-11-10-0]
Этап 4.3.2.1.2
Упростим R2.
[110000]
[110000]
[110000]
Этап 4.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
x+y=0
0=0
Этап 4.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
[xy]=[-yy]
Этап 4.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
[xy]=y[-11]
Этап 4.3.6
Write as a solution set.
{y[-11]|yR}
Этап 4.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
{[-11]}
{[-11]}
{[-11]}
Этап 5
The eigenspace of A is the list of the vector space for each eigenvalue.
{[11],[-11]}
Введите СВОЮ задачу
using Amazon.Auth.AccessControlPolicy;
Для Mathway требуются JavaScript и современный браузер.
 [x2  12  π  xdx ] 
AmazonPay