Примеры

Найти собственные векторы / собственное пространство
Этап 1
Найдем собственные значения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Запишем формулу для построения характеристического уравнения .
Этап 1.2
Единичная матрица размера представляет собой квадратную матрицу с единицами на главной диагонали и нулями на остальных местах.
Этап 1.3
Подставим известное значение в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Подставим вместо .
Этап 1.3.2
Подставим вместо .
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 на каждый элемент матрицы.
Этап 1.4.1.2
Упростим каждый элемент матрицы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 1.4.1.2.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1.2.2.1
Умножим на .
Этап 1.4.1.2.2.2
Умножим на .
Этап 1.4.1.2.3
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1.2.3.1
Умножим на .
Этап 1.4.1.2.3.2
Умножим на .
Этап 1.4.1.2.4
Умножим на .
Этап 1.4.2
Сложим соответствующие элементы.
Этап 1.4.3
Simplify each element.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.3.1
Вычтем из .
Этап 1.4.3.2
Добавим и .
Этап 1.4.3.3
Добавим и .
Этап 1.4.3.4
Вычтем из .
Этап 1.5
Find the determinant.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.1
Определитель матрицы можно найти, используя формулу .
Этап 1.5.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.2.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.5.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.2.2.1
Перенесем .
Этап 1.5.2.2.2
Умножим на .
Этап 1.5.2.3
Умножим на .
Этап 1.5.2.4
Умножим на .
Этап 1.5.2.5
Умножим на .
Этап 1.6
Примем характеристический многочлен равным , чтобы найти собственные значения .
Этап 1.7
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.7.1
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.7.2
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Этап 1.7.3
Любой корень из равен .
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.
Этап 1.7.4.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 1.7.4.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 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.
Этап 3
Find the eigenvector using the eigenvalue .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Подставим известные значения в формулу.
Этап 3.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1
Вычтем соответствующие элементы.
Этап 3.2.2
Simplify each element.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.2.1
Вычтем из .
Этап 3.2.2.2
Вычтем из .
Этап 3.2.2.3
Вычтем из .
Этап 3.2.2.4
Вычтем из .
Этап 3.3
Find the null space when .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Write as an augmented matrix for .
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 by to make the entry at a .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.2.1.1
Multiply each element of by to make the entry at a .
Этап 3.3.2.1.2
Упростим .
Этап 3.3.2.2
Perform the row operation to make the entry at a .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.2.2.1
Perform the row operation to make the entry at a .
Этап 3.3.2.2.2
Упростим .
Этап 3.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
Этап 3.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
Этап 3.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
Этап 3.3.6
Write as a solution set.
Этап 3.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
Этап 4
Find the eigenvector using the eigenvalue .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Подставим известные значения в формулу.
Этап 4.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.1
Сложим соответствующие элементы.
Этап 4.2.2
Simplify each element.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.2.1
Добавим и .
Этап 4.2.2.2
Добавим и .
Этап 4.2.2.3
Добавим и .
Этап 4.2.2.4
Добавим и .
Этап 4.3
Find the null space when .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.1
Write as an augmented matrix for .
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 to make the entry at a .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.2.1.1
Perform the row operation to make the entry at a .
Этап 4.3.2.1.2
Упростим .
Этап 4.3.3
Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.
Этап 4.3.4
Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.
Этап 4.3.5
Write the solution as a linear combination of vectors.
Этап 4.3.6
Write as a solution set.
Этап 4.3.7
The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.
Этап 5
The eigenspace of is the list of the vector space for each eigenvalue.
Введите СВОЮ задачу
Для Mathway требуются JavaScript и современный браузер.