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
Упростим каждый элемент.
Этап 4.3.1
Добавим и .
Этап 4.3.2
Добавим и .
Этап 4.3.3
Добавим и .
Этап 4.3.4
Добавим и .
Этап 4.3.5
Добавим и .
Этап 4.3.6
Добавим и .
Этап 4.3.7
Вычтем из .
Этап 5
Этап 5.1
Выберем строку или столбец с наибольшим количеством элементов . Если элементов нет, выберем любую строку или столбец. Умножим каждый элемент в строке на его алгебраическое дополнение и сложим.
Этап 5.1.1
Рассмотрим соответствующую схему знаков.
Этап 5.1.2
Алгебраическое дополнение — это минор с измененным знаком, если индексы совпадают с позицией на схеме знаков.
Этап 5.1.3
Минор для — это определитель с удаленными строкой и столбцом .
Этап 5.1.4
Умножим элемент на его алгебраическое дополнение.
Этап 5.1.5
Минор для — это определитель с удаленными строкой и столбцом .
Этап 5.1.6
Умножим элемент на его алгебраическое дополнение.
Этап 5.1.7
Минор для — это определитель с удаленными строкой и столбцом .
Этап 5.1.8
Умножим элемент на его алгебраическое дополнение.
Этап 5.1.9
Сложим члены.
Этап 5.2
Найдем значение .
Этап 5.2.1
Определитель матрицы можно найти, используя формулу .
Этап 5.2.2
Упростим определитель.
Этап 5.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 5.2.2.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.1.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.2.2.1.4
Упростим каждый член.
Этап 5.2.2.1.4.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 5.2.2.1.4.1.1
Перенесем .
Этап 5.2.2.1.4.1.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.4.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.4.3
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.5
Умножим на .
Этап 5.2.2.2
Изменим порядок и .
Этап 5.3
Найдем значение .
Этап 5.3.1
Определитель матрицы можно найти, используя формулу .
Этап 5.3.2
Упростим каждый член.
Этап 5.3.2.1
Умножим на .
Этап 5.3.2.2
Умножим на .
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
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.4.2.1.3
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.4
Умножим на .
Этап 5.4.2.2
Вычтем из .
Этап 5.4.2.3
Изменим порядок и .
Этап 5.5
Упростим определитель.
Этап 5.5.1
Упростим каждый член.
Этап 5.5.1.1
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 5.5.1.2
Упростим каждый член.
Этап 5.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.2.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 5.5.1.2.3.1
Перенесем .
Этап 5.5.1.2.3.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.2.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 5.5.1.2.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.5.1.2.3.3
Добавим и .
Этап 5.5.1.2.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.5.1.2.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 5.5.1.2.5.1
Перенесем .
Этап 5.5.1.2.5.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.2.6
Умножим на .
Этап 5.5.1.2.7
Умножим на .
Этап 5.5.1.3
Добавим и .
Этап 5.5.1.4
Добавим и .
Этап 5.5.1.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.5.1.6
Умножим на .
Этап 5.5.1.7
Умножим на .
Этап 5.5.1.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.5.1.9
Умножим на .
Этап 5.5.1.10
Умножим на .
Этап 5.5.2
Добавим и .
Этап 5.5.3
Добавим и .
Этап 5.5.4
Добавим и .
Этап 5.5.5
Объединим противоположные члены в .
Этап 5.5.5.1
Вычтем из .
Этап 5.5.5.2
Добавим и .
Этап 5.5.6
Перенесем .
Этап 5.5.7
Изменим порядок и .