Линейная алгебра Примеры

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}]$

Этап 1

Найдем собственные значения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Запишем формулу для построения характеристического уравнения $p (λ)$ .

$p (λ) = определитель (A - λ I_{3})$

Этап 1.2

Единичная матрица размера $3$ представляет собой квадратную матрицу $3 \times 3$ с единицами на главной диагонали и нулями на остальных местах.

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}]$

Этап 1.3

Подставим известное значение в $p (λ) = определитель (A - λ I_{3})$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.1

Подставим $[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}]$ вместо $A$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] - λ I_{3})$

Этап 1.3.2

Подставим $[\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}]$ вместо $I_{3}$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] - λ [\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}])$

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.

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2

Упростим каждый элемент матрицы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1.2.1

Умножим $- 1$ на $1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.2

Умножим $- λ \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1.2.2.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.2.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.3

Умножим $- λ \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1.2.3.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.3.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.4

Умножим $- λ \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1.2.4.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.4.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.5

Умножим $- 1$ на $1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.6

Умножим $- λ \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1.2.6.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.6.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.7

Умножим $- λ \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1.2.7.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.7.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.8

Умножим $- λ \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1.2.8.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 λ & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.8.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.9

Умножим $- 1$ на $1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & - λ \end{array}])$

Этап 1.4.2

Сложим соответствующие элементы.

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 3 - λ & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - λ & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3

Simplify each element.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.3.1

Добавим $0$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 3 - λ & 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - λ & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3.2

Добавим $- 1$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 3 - λ & 0 & - 1 \\ 2 + 0 & 3 - λ & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3.3

Добавим $2$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 3 - λ & 0 & - 1 \\ 2 & 3 - λ & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3.4

Добавим $1$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 3 - λ & 0 & - 1 \\ 2 & 3 - λ & 1 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3.5

Добавим $- 3$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 3 - λ & 0 & - 1 \\ 2 & 3 - λ & 1 \\ - 3 & 4 + 0 & 5 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3.6

Добавим $4$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 3 - λ & 0 & - 1 \\ 2 & 3 - λ & 1 \\ - 3 & 4 & 5 - λ \end{array}]$

Этап 1.5

Find the determinant.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.1

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.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.1.1

Consider the corresponding sign chart.

$| \begin{array}{c} + & - & + \\ - & + & - \\ + & - & + \end{array} |$

Этап 1.5.1.2

The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a $-$ position on the sign chart.

Этап 1.5.1.3

The minor for $a_{11}$ is the determinant with row $1$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 3 - λ & 1 \\ 4 & 5 - λ \end{array} |$

Этап 1.5.1.4

Multiply element $a_{11}$ by its cofactor.

$(3 - λ) | \begin{array}{c} 3 - λ & 1 \\ 4 & 5 - λ \end{array} |$

Этап 1.5.1.5

The minor for $a_{12}$ is the determinant with row $1$ and column $2$ deleted.

$| \begin{array}{c} 2 & 1 \\ - 3 & 5 - λ \end{array} |$

Этап 1.5.1.6

Multiply element $a_{12}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ - 3 & 5 - λ \end{array} |$

Этап 1.5.1.7

The minor for $a_{13}$ is the determinant with row $1$ and column $3$ deleted.

$| \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.1.8

Multiply element $a_{13}$ by its cofactor.

$- 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.1.9

Add the terms together.

$p (λ) = (3 - λ) | \begin{array}{c} 3 - λ & 1 \\ 4 & 5 - λ \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 2 & 1 \\ - 3 & 5 - λ \end{array} | - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2

Умножим $0$ на $| \begin{array}{c} 2 & 1 \\ - 3 & 5 - λ \end{array} |$ .

$p (λ) = (3 - λ) | \begin{array}{c} 3 - λ & 1 \\ 4 & 5 - λ \end{array} | + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3

Найдем значение $| \begin{array}{c} 3 - λ & 1 \\ 4 & 5 - λ \end{array} |$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.3.1

Определитель матрицы $2 \times 2$ можно найти, используя формулу $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

$p (λ) = (3 - λ) ((3 - λ) (5 - λ) - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2

Упростим определитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.3.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.3.2.1.1

Развернем $(3 - λ) (5 - λ)$ , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.3.2.1.1.1

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = (3 - λ) (3 (5 - λ) - λ (5 - λ) - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.1.2

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = (3 - λ) (3 \cdot 5 + 3 (- λ) - λ (5 - λ) - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.1.3

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = (3 - λ) (3 \cdot 5 + 3 (- λ) - λ \cdot 5 - λ (- λ) - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.2

Упростим и объединим подобные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.3.2.1.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.3.2.1.2.1.1

Умножим $3$ на $5$ .

$p (λ) = (3 - λ) (15 + 3 (- λ) - λ \cdot 5 - λ (- λ) - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.2.1.2

Умножим $- 1$ на $3$ .

$p (λ) = (3 - λ) (15 - 3 λ - λ \cdot 5 - λ (- λ) - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.2.1.3

Умножим $5$ на $- 1$ .

$p (λ) = (3 - λ) (15 - 3 λ - 5 λ - λ (- λ) - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.2.1.4

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$p (λ) = (3 - λ) (15 - 3 λ - 5 λ - 1 \cdot - 1 λ \cdot λ - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.2.1.5

Умножим $λ$ на $λ$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.3.2.1.2.1.5.1

Перенесем $λ$ .

$p (λ) = (3 - λ) (15 - 3 λ - 5 λ - 1 \cdot - 1 (λ \cdot λ) - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.2.1.5.2

Умножим $λ$ на $λ$ .

$p (λ) = (3 - λ) (15 - 3 λ - 5 λ - 1 \cdot - 1 λ^{2} - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.2.1.6

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

$p (λ) = (3 - λ) (15 - 3 λ - 5 λ + 1 λ^{2} - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.2.1.7

Умножим $λ^{2}$ на $1$ .

$p (λ) = (3 - λ) (15 - 3 λ - 5 λ + λ^{2} - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.2.2

Вычтем $5 λ$ из $- 3 λ$ .

$p (λ) = (3 - λ) (15 - 8 λ + λ^{2} - 4 \cdot 1) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.3

Умножим $- 4$ на $1$ .

$p (λ) = (3 - λ) (15 - 8 λ + λ^{2} - 4) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.2

Вычтем $4$ из $15$ .

$p (λ) = (3 - λ) (- 8 λ + λ^{2} + 11) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.3

Изменим порядок $- 8 λ$ и $λ^{2}$ .

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) + 0 - 1 | \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$

Этап 1.5.4

Найдем значение $| \begin{array}{c} 2 & 3 - λ \\ - 3 & 4 \end{array} |$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.4.1

Определитель матрицы $2 \times 2$ можно найти, используя формулу $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) + 0 - 1 (2 \cdot 4 - (- 3 (3 - λ)))$

Этап 1.5.4.2

Упростим определитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.4.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.4.2.1.1

Умножим $2$ на $4$ .

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) + 0 - 1 (8 - (- 3 (3 - λ)))$

Этап 1.5.4.2.1.2

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) + 0 - 1 (8 - (- 3 \cdot 3 - 3 (- λ)))$

Этап 1.5.4.2.1.3

Умножим $- 3$ на $3$ .

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) + 0 - 1 (8 - (- 9 - 3 (- λ)))$

Этап 1.5.4.2.1.4

Умножим $- 1$ на $- 3$ .

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) + 0 - 1 (8 - (- 9 + 3 λ))$

Этап 1.5.4.2.1.5

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) + 0 - 1 (8 - - 9 - (3 λ))$

Этап 1.5.4.2.1.6

Умножим $- 1$ на $- 9$ .

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) + 0 - 1 (8 + 9 - (3 λ))$

Этап 1.5.4.2.1.7

Умножим $3$ на $- 1$ .

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) + 0 - 1 (8 + 9 - 3 λ)$

Этап 1.5.4.2.2

Добавим $8$ и $9$ .

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) + 0 - 1 (17 - 3 λ)$

Этап 1.5.4.2.3

Изменим порядок $17$ и $- 3 λ$ .

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) + 0 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5

Упростим определитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.1

Добавим $(3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11)$ и $0$ .

$p (λ) = (3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11) - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.2.1

Развернем $(3 - λ) (λ^{2} - 8 λ + 11)$ , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.

$p (λ) = 3 λ^{2} + 3 (- 8 λ) + 3 \cdot 11 - λ \cdot λ^{2} - λ (- 8 λ) - λ \cdot 11 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.2

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.2.2.1

Умножим $- 8$ на $3$ .

$p (λ) = 3 λ^{2} - 24 λ + 3 \cdot 11 - λ \cdot λ^{2} - λ (- 8 λ) - λ \cdot 11 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.2.2

Умножим $3$ на $11$ .

$p (λ) = 3 λ^{2} - 24 λ + 33 - λ \cdot λ^{2} - λ (- 8 λ) - λ \cdot 11 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.2.3

Умножим $λ$ на $λ^{2}$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.2.2.3.1

Перенесем $λ^{2}$ .

$p (λ) = 3 λ^{2} - 24 λ + 33 - (λ^{2} λ) - λ (- 8 λ) - λ \cdot 11 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.2.3.2

Умножим $λ^{2}$ на $λ$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.2.2.3.2.1

Возведем $λ$ в степень $1$ .

$p (λ) = 3 λ^{2} - 24 λ + 33 - (λ^{2} λ^{1}) - λ (- 8 λ) - λ \cdot 11 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.2.3.2.2

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$p (λ) = 3 λ^{2} - 24 λ + 33 - λ^{2 + 1} - λ (- 8 λ) - λ \cdot 11 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.2.3.3

Добавим $2$ и $1$ .

$p (λ) = 3 λ^{2} - 24 λ + 33 - λ^{3} - λ (- 8 λ) - λ \cdot 11 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.2.4

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$p (λ) = 3 λ^{2} - 24 λ + 33 - λ^{3} - 1 \cdot - 8 λ \cdot λ - λ \cdot 11 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.2.5

Умножим $λ$ на $λ$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.2.2.5.1

Перенесем $λ$ .

$p (λ) = 3 λ^{2} - 24 λ + 33 - λ^{3} - 1 \cdot - 8 (λ \cdot λ) - λ \cdot 11 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.2.5.2

Умножим $λ$ на $λ$ .

$p (λ) = 3 λ^{2} - 24 λ + 33 - λ^{3} - 1 \cdot - 8 λ^{2} - λ \cdot 11 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.2.6

Умножим $- 1$ на $- 8$ .

$p (λ) = 3 λ^{2} - 24 λ + 33 - λ^{3} + 8 λ^{2} - λ \cdot 11 - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.2.7

Умножим $11$ на $- 1$ .

$p (λ) = 3 λ^{2} - 24 λ + 33 - λ^{3} + 8 λ^{2} - 11 λ - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.3

Добавим $3 λ^{2}$ и $8 λ^{2}$ .

$p (λ) = 11 λ^{2} - 24 λ + 33 - λ^{3} - 11 λ - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.4

Вычтем $11 λ$ из $- 24 λ$ .

$p (λ) = 11 λ^{2} - 35 λ + 33 - λ^{3} - 1 (- 3 λ + 17)$

Этап 1.5.5.2.5

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = 11 λ^{2} - 35 λ + 33 - λ^{3} - 1 (- 3 λ) - 1 \cdot 17$

Этап 1.5.5.2.6

Умножим $- 3$ на $- 1$ .

$p (λ) = 11 λ^{2} - 35 λ + 33 - λ^{3} + 3 λ - 1 \cdot 17$

Этап 1.5.5.2.7

Умножим $- 1$ на $17$ .

$p (λ) = 11 λ^{2} - 35 λ + 33 - λ^{3} + 3 λ - 17$

Этап 1.5.5.3

Добавим $- 35 λ$ и $3 λ$ .

$p (λ) = 11 λ^{2} - 32 λ + 33 - λ^{3} - 17$

Этап 1.5.5.4

Вычтем $17$ из $33$ .

$p (λ) = 11 λ^{2} - 32 λ - λ^{3} + 16$

Этап 1.5.5.5

Перенесем $- 32 λ$ .

$p (λ) = 11 λ^{2} - λ^{3} - 32 λ + 16$

Этап 1.5.5.6

Изменим порядок $11 λ^{2}$ и $- λ^{3}$ .

$p (λ) = - λ^{3} + 11 λ^{2} - 32 λ + 16$

Этап 1.6

Примем характеристический многочлен равным $0$ , чтобы найти собственные значения $λ$ .

$- λ^{3} + 11 λ^{2} - 32 λ + 16 = 0$

Этап 1.7

Решим относительно $λ$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.1

Разложим $- λ^{3} + 11 λ^{2} - 32 λ + 16$ на множители, используя теорему о рациональных корнях.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.1.1

Если у многочленной функции целые коэффициенты, то каждый рациональный ноль будет иметь вид $\frac{p}{q}$ , где $p$ — делитель константы, а $q$ — делитель старшего коэффициента.

$p = \pm 1, \pm 16, \pm 2, \pm 8, \pm 4$

$q = \pm 1$

Этап 1.7.1.2

Найдем все комбинации $\pm \frac{p}{q}$ . Это ― возможные корни многочлена.

$\pm 1, \pm 16, \pm 2, \pm 8, \pm 4$

Этап 1.7.1.3

Подставим $4$ и упростим выражение. В этом случае выражение равно $0$ , поэтому $4$ является корнем многочлена.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.1.3.1

Подставим $4$ в многочлен.

$- 4^{3} + 11 \cdot 4^{2} - 32 \cdot 4 + 16$

Этап 1.7.1.3.2

Возведем $4$ в степень $3$ .

$- 1 \cdot 64 + 11 \cdot 4^{2} - 32 \cdot 4 + 16$

Этап 1.7.1.3.3

Умножим $- 1$ на $64$ .

$- 64 + 11 \cdot 4^{2} - 32 \cdot 4 + 16$

Этап 1.7.1.3.4

Возведем $4$ в степень $2$ .

$- 64 + 11 \cdot 16 - 32 \cdot 4 + 16$

Этап 1.7.1.3.5

Умножим $11$ на $16$ .

$- 64 + 176 - 32 \cdot 4 + 16$

Этап 1.7.1.3.6

Добавим $- 64$ и $176$ .

$112 - 32 \cdot 4 + 16$

Этап 1.7.1.3.7

Умножим $- 32$ на $4$ .

$112 - 128 + 16$

Этап 1.7.1.3.8

Вычтем $128$ из $112$ .

$- 16 + 16$

Этап 1.7.1.3.9

Добавим $- 16$ и $16$ .

$0$

Этап 1.7.1.4

Поскольку $4$ — известный корень, разделим многочлен на $λ - 4$ , чтобы найти частное многочленов. Этот многочлен можно будет использовать, чтобы найти оставшиеся корни.

$\frac{- λ^{3} + 11 λ^{2} - 32 λ + 16}{λ - 4}$

Этап 1.7.1.5

Разделим $- λ^{3} + 11 λ^{2} - 32 λ + 16$ на $λ - 4$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.1.5.1

Подготовим многочлены к делению. Если слагаемые представляют не все экспоненты, добавим отсутствующий член со значением $0$ .

$λ$

$4$

$λ^{3}$

$11 λ^{2}$

$32 λ$

$16$

Этап 1.7.1.5.2

Разделим член с максимальной степенью в делимом $- λ^{3}$ на член с максимальной степенью в делителе $λ$ .

				-	$λ^{2}$
	$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$

Этап 1.7.1.5.3

Умножим новое частное на делитель.

			-	$λ^{2}$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			-	$λ^{3}$	+	$4 λ^{2}$

Этап 1.7.1.5.4

Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в $- λ^{3} + 4 λ^{2}$ .

			-	$λ^{2}$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$

Этап 1.7.1.5.5

После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.

			-	$λ^{2}$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$
					+	$7 λ^{2}$

Этап 1.7.1.5.6

Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.

			-	$λ^{2}$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$
					+	$7 λ^{2}$	-	$32 λ$

Этап 1.7.1.5.7

Разделим член с максимальной степенью в делимом $7 λ^{2}$ на член с максимальной степенью в делителе $λ$ .

			-	$λ^{2}$	+	$7 λ$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$
					+	$7 λ^{2}$	-	$32 λ$

Этап 1.7.1.5.8

Умножим новое частное на делитель.

			-	$λ^{2}$	+	$7 λ$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$
					+	$7 λ^{2}$	-	$32 λ$
					+	$7 λ^{2}$	-	$28 λ$

Этап 1.7.1.5.9

Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в $7 λ^{2} - 28 λ$ .

			-	$λ^{2}$	+	$7 λ$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$
					+	$7 λ^{2}$	-	$32 λ$
					-	$7 λ^{2}$	+	$28 λ$

Этап 1.7.1.5.10

После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.

			-	$λ^{2}$	+	$7 λ$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$
					+	$7 λ^{2}$	-	$32 λ$
					-	$7 λ^{2}$	+	$28 λ$
							-	$4 λ$

Этап 1.7.1.5.11

Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.

			-	$λ^{2}$	+	$7 λ$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$
					+	$7 λ^{2}$	-	$32 λ$
					-	$7 λ^{2}$	+	$28 λ$
							-	$4 λ$	+	$16$

Этап 1.7.1.5.12

Разделим член с максимальной степенью в делимом $- 4 λ$ на член с максимальной степенью в делителе $λ$ .

			-	$λ^{2}$	+	$7 λ$	-	$4$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$
					+	$7 λ^{2}$	-	$32 λ$
					-	$7 λ^{2}$	+	$28 λ$
							-	$4 λ$	+	$16$

Этап 1.7.1.5.13

Умножим новое частное на делитель.

			-	$λ^{2}$	+	$7 λ$	-	$4$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$
					+	$7 λ^{2}$	-	$32 λ$
					-	$7 λ^{2}$	+	$28 λ$
							-	$4 λ$	+	$16$
							-	$4 λ$	+	$16$

Этап 1.7.1.5.14

Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в $- 4 λ + 16$ .

			-	$λ^{2}$	+	$7 λ$	-	$4$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$
					+	$7 λ^{2}$	-	$32 λ$
					-	$7 λ^{2}$	+	$28 λ$
							-	$4 λ$	+	$16$
							+	$4 λ$	-	$16$

Этап 1.7.1.5.15

После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.

			-	$λ^{2}$	+	$7 λ$	-	$4$
$λ$	-	$4$	-	$λ^{3}$	+	$11 λ^{2}$	-	$32 λ$	+	$16$
			+	$λ^{3}$	-	$4 λ^{2}$
					+	$7 λ^{2}$	-	$32 λ$
					-	$7 λ^{2}$	+	$28 λ$
							-	$4 λ$	+	$16$
							+	$4 λ$	-	$16$
										$0$

Этап 1.7.1.5.16

Поскольку остаток равен $0$ , окончательным ответом является частное.

$- λ^{2} + 7 λ - 4$

Этап 1.7.1.6

Запишем $- λ^{3} + 11 λ^{2} - 32 λ + 16$ в виде набора множителей.

$(λ - 4) (- λ^{2} + 7 λ - 4) = 0$

Этап 1.7.2

Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен $0$ , все выражение равно $0$ .

$λ - 4 = 0$

$- λ^{2} + 7 λ - 4 = 0$

Этап 1.7.3

Приравняем $λ - 4$ к $0$ , затем решим относительно $λ$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.3.1

Приравняем $λ - 4$ к $0$ .

$λ - 4 = 0$

Этап 1.7.3.2

Добавим $4$ к обеим частям уравнения.

$λ = 4$

Этап 1.7.4

Приравняем $- λ^{2} + 7 λ - 4$ к $0$ , затем решим относительно $λ$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.4.1

Приравняем $- λ^{2} + 7 λ - 4$ к $0$ .

$- λ^{2} + 7 λ - 4 = 0$

Этап 1.7.4.2

Решим $- λ^{2} + 7 λ - 4 = 0$ относительно $λ$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.4.2.1

Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

Этап 1.7.4.2.2

Подставим значения $a = - 1$ , $b = 7$ и $c = - 4$ в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно $λ$ .

$\frac{- 7 \pm \sqrt{7^{2} - 4 \cdot (- 1 \cdot - 4)}}{2 \cdot - 1}$

Этап 1.7.4.2.3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.4.2.3.1

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.4.2.3.1.1

Возведем $7$ в степень $2$ .

$λ = \frac{- 7 \pm \sqrt{49 - 4 \cdot - 1 \cdot - 4}}{2 \cdot - 1}$

Этап 1.7.4.2.3.1.2

Умножим $- 4 \cdot - 1 \cdot - 4$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.4.2.3.1.2.1

Умножим $- 4$ на $- 1$ .

$λ = \frac{- 7 \pm \sqrt{49 + 4 \cdot - 4}}{2 \cdot - 1}$

Этап 1.7.4.2.3.1.2.2

Умножим $4$ на $- 4$ .

$λ = \frac{- 7 \pm \sqrt{49 - 16}}{2 \cdot - 1}$

Этап 1.7.4.2.3.1.3

Вычтем $16$ из $49$ .

$λ = \frac{- 7 \pm \sqrt{33}}{2 \cdot - 1}$

Этап 1.7.4.2.3.2

Умножим $2$ на $- 1$ .

$λ = \frac{- 7 \pm \sqrt{33}}{- 2}$

Этап 1.7.4.2.3.3

Упростим $\frac{- 7 \pm \sqrt{33}}{- 2}$ .

$λ = \frac{7 \pm \sqrt{33}}{2}$

Этап 1.7.4.2.4

Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.

$λ = \frac{7 + \sqrt{33}}{2}, \frac{7 - \sqrt{33}}{2}$

Этап 1.7.5

Окончательным решением являются все значения, при которых $(λ - 4) (- λ^{2} + 7 λ - 4) = 0$ верно.

$λ = 4, \frac{7 + \sqrt{33}}{2}, \frac{7 - \sqrt{33}}{2}$

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.

$ε_{A} = N (A - λ I_{3})$

Этап 3

Find the eigenvector using the eigenvalue $λ = 4$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Подставим известные значения в формулу.

$N ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] - 4 [\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}])$

Этап 3.2

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1.1

Умножим $- 4$ на каждый элемент матрицы.

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 4 \cdot 1 & - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 0 \\ - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 & - 4 \cdot 0 \\ - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2

Упростим каждый элемент матрицы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1.2.1

Умножим $- 4$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 4 & - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 0 \\ - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 & - 4 \cdot 0 \\ - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.2

Умножим $- 4$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 4 & 0 & - 4 \cdot 0 \\ - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 & - 4 \cdot 0 \\ - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.3

Умножим $- 4$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 4 & 0 & 0 \\ - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 & - 4 \cdot 0 \\ - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.4

Умножим $- 4$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 4 & 0 & 0 \\ 0 & - 4 \cdot 1 & - 4 \cdot 0 \\ - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.5

Умножим $- 4$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 4 & 0 & 0 \\ 0 & - 4 & - 4 \cdot 0 \\ - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.6

Умножим $- 4$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 4 & 0 & 0 \\ 0 & - 4 & 0 \\ - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.7

Умножим $- 4$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 4 & 0 & 0 \\ 0 & - 4 & 0 \\ 0 & - 4 \cdot 0 & - 4 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.8

Умножим $- 4$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 4 & 0 & 0 \\ 0 & - 4 & 0 \\ 0 & 0 & - 4 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.9

Умножим $- 4$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 4 & 0 & 0 \\ 0 & - 4 & 0 \\ 0 & 0 & - 4 \end{array}]$

Этап 3.2.2

Сложим соответствующие элементы.

$[\begin{array}{c} 3 - 4 & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - 4 & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - 4 \end{array}]$

Этап 3.2.3

Simplify each element.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.3.1

Вычтем $4$ из $3$ .

$[\begin{array}{c} - 1 & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - 4 & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - 4 \end{array}]$

Этап 3.2.3.2

Добавим $0$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 1 & 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - 4 & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - 4 \end{array}]$

Этап 3.2.3.3

Добавим $- 1$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 1 & 0 & - 1 \\ 2 + 0 & 3 - 4 & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - 4 \end{array}]$

Этап 3.2.3.4

Добавим $2$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 1 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 - 4 & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - 4 \end{array}]$

Этап 3.2.3.5

Вычтем $4$ из $3$ .

$[\begin{array}{c} - 1 & 0 & - 1 \\ 2 & - 1 & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - 4 \end{array}]$

Этап 3.2.3.6

Добавим $1$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 1 & 0 & - 1 \\ 2 & - 1 & 1 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - 4 \end{array}]$

Этап 3.2.3.7

Добавим $- 3$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 1 & 0 & - 1 \\ 2 & - 1 & 1 \\ - 3 & 4 + 0 & 5 - 4 \end{array}]$

Этап 3.2.3.8

Добавим $4$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 1 & 0 & - 1 \\ 2 & - 1 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 - 4 \end{array}]$

Этап 3.2.3.9

Вычтем $4$ из $5$ .

$[\begin{array}{c} - 1 & 0 & - 1 \\ 2 & - 1 & 1 \\ - 3 & 4 & 1 \end{array}]$

Этап 3.3

Find the null space when $λ = 4$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Write as an augmented matrix for $A x = 0$ .

$[\begin{array}{c} - 1 & 0 & - 1 & 0 \\ 2 & - 1 & 1 & 0 \\ - 3 & 4 & 1 & 0 \end{array}]$

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 $R_{1}$ 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 $R_{1}$ by $- 1$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} - - 1 & - 0 & - - 1 & - 0 \\ 2 & - 1 & 1 & 0 \\ - 3 & 4 & 1 & 0 \end{array}]$

Этап 3.3.2.1.2

Упростим $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 1 & 0 \\ 2 & - 1 & 1 & 0 \\ - 3 & 4 & 1 & 0 \end{array}]$

Этап 3.3.2.2

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.2.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 1 & 0 \\ 2 - 2 \cdot 1 & - 1 - 2 \cdot 0 & 1 - 2 \cdot 1 & 0 - 2 \cdot 0 \\ - 3 & 4 & 1 & 0 \end{array}]$

Этап 3.3.2.2.2

Упростим $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & - 1 & - 1 & 0 \\ - 3 & 4 & 1 & 0 \end{array}]$

Этап 3.3.2.3

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + 3 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.3.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + 3 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & - 1 & - 1 & 0 \\ - 3 + 3 \cdot 1 & 4 + 3 \cdot 0 & 1 + 3 \cdot 1 & 0 + 3 \cdot 0 \end{array}]$

Этап 3.3.2.3.2

Упростим $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & - 1 & - 1 & 0 \\ 0 & 4 & 4 & 0 \end{array}]$

Этап 3.3.2.4

Multiply each element of $R_{2}$ by $- 1$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.4.1

Multiply each element of $R_{2}$ by $- 1$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 1 & 0 \\ - 0 & - - 1 & - - 1 & - 0 \\ 0 & 4 & 4 & 0 \end{array}]$

Этап 3.3.2.4.2

Упростим $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 1 & 1 & 0 \\ 0 & 4 & 4 & 0 \end{array}]$

Этап 3.3.2.5

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 4 R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.5.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 4 R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 1 & 1 & 0 \\ 0 - 4 \cdot 0 & 4 - 4 \cdot 1 & 4 - 4 \cdot 1 & 0 - 4 \cdot 0 \end{array}]$

Этап 3.3.2.5.2

Упростим $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 1 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}]$

Этап 3.3.3

Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.

$x + z = 0$

$y + z = 0$

$0 = 0$

Этап 3.3.4

Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = [\begin{array}{c} - z \\ - z \\ z \end{array}]$

Этап 3.3.5

Write the solution as a linear combination of vectors.

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = z [\begin{array}{c} - 1 \\ - 1 \\ 1 \end{array}]$

Этап 3.3.6

Write as a solution set.

${z [\begin{array}{c} - 1 \\ - 1 \\ 1 \end{array}] | z \in R}$

Этап 3.3.7

The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.

${[\begin{array}{c} - 1 \\ - 1 \\ 1 \end{array}]}$

Этап 4

Find the eigenvector using the eigenvalue $λ = \frac{7 + \sqrt{33}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Подставим известные значения в формулу.

$N ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} [\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}])$

Этап 4.2

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.1

Умножим $- \frac{7 + \sqrt{33}}{2}$ на каждый элемент матрицы.

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2

Упростим каждый элемент матрицы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.2.1

Умножим $- 1$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.2

Умножим $- \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.2.2.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.2.2

Умножим $0$ на $\frac{7 + \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.3

Умножим $- \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.2.3.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.3.2

Умножим $0$ на $\frac{7 + \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.4

Умножим $- \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.2.4.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.4.2

Умножим $0$ на $\frac{7 + \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.5

Умножим $- 1$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.6

Умножим $- \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.2.6.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.6.2

Умножим $0$ на $\frac{7 + \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 \\ - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.7

Умножим $- \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.2.7.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 \\ 0 \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.7.2

Умножим $0$ на $\frac{7 + \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 \\ 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.8

Умножим $- \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.2.8.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 \\ 0 & 0 \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.8.2

Умножим $0$ на $\frac{7 + \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 \\ 0 & 0 & - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.9

Умножим $- 1$ на $1$ .

Этап 4.2.2

Сложим соответствующие элементы.

$[\begin{array}{c} 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3

Simplify each element.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.3.1

Чтобы записать $3$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 \cdot \frac{2}{2} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.2

Объединим $3$ и $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{3 \cdot 2}{2} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.3

Объединим числители над общим знаменателем.

$[\begin{array}{c} \frac{3 \cdot 2 - (7 + \sqrt{33})}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.4

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.3.4.1

Умножим $3$ на $2$ .

$[\begin{array}{c} \frac{6 - (7 + \sqrt{33})}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.4.2

Применим свойство дистрибутивности.

$[\begin{array}{c} \frac{6 - 1 \cdot 7 - \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.4.3

Умножим $- 1$ на $7$ .

$[\begin{array}{c} \frac{6 - 7 - \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.4.4

Вычтем $7$ из $6$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 1 - \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.5

Перепишем $- 1$ в виде $- 1 (1)$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 1 (1) - \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.6

Вынесем множитель $- 1$ из $- \sqrt{33}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 1 (1) - (\sqrt{33})}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.7

Вынесем множитель $- 1$ из $- 1 (1) - (\sqrt{33})$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 1 (1 + \sqrt{33})}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.8

Вынесем знак минуса перед дробью.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.9

Добавим $0$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.10

Добавим $- 1$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.11

Добавим $2$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & 3 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.12

Чтобы записать $3$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & 3 \cdot \frac{2}{2} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.13

Объединим $3$ и $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{3 \cdot 2}{2} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.14

Объединим числители над общим знаменателем.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{3 \cdot 2 - (7 + \sqrt{33})}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.15

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.3.15.1

Умножим $3$ на $2$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{6 - (7 + \sqrt{33})}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.15.2

Применим свойство дистрибутивности.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{6 - 1 \cdot 7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.15.3

Умножим $- 1$ на $7$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{6 - 7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.15.4

Вычтем $7$ из $6$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{- 1 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.16

Перепишем $- 1$ в виде $- 1 (1)$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{- 1 (1) - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.17

Вынесем множитель $- 1$ из $- \sqrt{33}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{- 1 (1) - (\sqrt{33})}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.18

Вынесем множитель $- 1$ из $- 1 (1) - (\sqrt{33})$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{- 1 (1 + \sqrt{33})}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.19

Вынесем знак минуса перед дробью.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.20

Добавим $1$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.21

Добавим $- 3$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.22

Добавим $4$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & 5 - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.23

Чтобы записать $5$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \cdot \frac{2}{2} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.24

Объединим $5$ и $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{5 \cdot 2}{2} - \frac{7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.25

Объединим числители над общим знаменателем.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{5 \cdot 2 - (7 + \sqrt{33})}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.26

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.3.26.1

Умножим $5$ на $2$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{10 - (7 + \sqrt{33})}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.26.2

Применим свойство дистрибутивности.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{10 - 1 \cdot 7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.26.3

Умножим $- 1$ на $7$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{10 - 7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.2.3.26.4

Вычтем $7$ из $10$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{3 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 4.3

Find the null space when $λ = \frac{7 + \sqrt{33}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.1

Write as an augmented matrix for $A x = 0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 & 0 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 & 0 \\ - 3 & 4 & \frac{3 - \sqrt{33}}{2} & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2

Приведем матрицу к стандартной форме по строкам.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.1

Multiply each element of $R_{1}$ by $- \frac{2}{1 + \sqrt{33}}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.1.1

Multiply each element of $R_{1}$ by $- \frac{2}{1 + \sqrt{33}}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{2}{1 + \sqrt{33}} (- \frac{1 + \sqrt{33}}{2}) & - \frac{2}{1 + \sqrt{33}} \cdot 0 & - \frac{2}{1 + \sqrt{33}} \cdot - 1 & - \frac{2}{1 + \sqrt{33}} \cdot 0 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 & 0 \\ - 3 & 4 & \frac{3 - \sqrt{33}}{2} & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.1.2

Упростим $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & 1 & 0 \\ - 3 & 4 & \frac{3 - \sqrt{33}}{2} & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.2

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.2.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 2 - 2 \cdot 1 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} - 2 \cdot 0 & 1 - 2 (- \frac{1 - \sqrt{33}}{16}) & 0 - 2 \cdot 0 \\ - 3 & 4 & \frac{3 - \sqrt{33}}{2} & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.2.2

Упростим $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & \frac{9 - \sqrt{33}}{8} & 0 \\ - 3 & 4 & \frac{3 - \sqrt{33}}{2} & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.3

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + 3 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.3.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + 3 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & \frac{9 - \sqrt{33}}{8} & 0 \\ - 3 + 3 \cdot 1 & 4 + 3 \cdot 0 & \frac{3 - \sqrt{33}}{2} + 3 (- \frac{1 - \sqrt{33}}{16}) & 0 + 3 \cdot 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.3.2

Упростим $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{2} & \frac{9 - \sqrt{33}}{8} & 0 \\ 0 & 4 & \frac{21 - 5 \sqrt{33}}{16} & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.4

Multiply each element of $R_{2}$ by $- \frac{2}{1 + \sqrt{33}}$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.4.1

Multiply each element of $R_{2}$ by $- \frac{2}{1 + \sqrt{33}}$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{16} & 0 \\ - \frac{2}{1 + \sqrt{33}} \cdot 0 & - \frac{2}{1 + \sqrt{33}} (- \frac{1 + \sqrt{33}}{2}) & - \frac{2}{1 + \sqrt{33}} \cdot \frac{9 - \sqrt{33}}{8} & - \frac{2}{1 + \sqrt{33}} \cdot 0 \\ 0 & 4 & \frac{21 - 5 \sqrt{33}}{16} & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.4.2

Упростим $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & 1 & \frac{21 - 5 \sqrt{33}}{64} & 0 \\ 0 & 4 & \frac{21 - 5 \sqrt{33}}{16} & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.5

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 4 R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.5.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 4 R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & 1 & \frac{21 - 5 \sqrt{33}}{64} & 0 \\ 0 - 4 \cdot 0 & 4 - 4 \cdot 1 & \frac{21 - 5 \sqrt{33}}{16} - 4 \frac{21 - 5 \sqrt{33}}{64} & 0 - 4 \cdot 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.5.2

Упростим $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & 1 & \frac{21 - 5 \sqrt{33}}{64} & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.3

Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.

$x - \frac{1 - \sqrt{33}}{16} z = 0$

$y + \frac{21 - 5 \sqrt{33}}{64} z = 0$

$0 = 0$

Этап 4.3.4

Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = [\begin{array}{c} \frac{z}{16} - \frac{z \sqrt{33}}{16} \\ - \frac{21 z}{64} + \frac{5 \sqrt{33} z}{64} \\ z \end{array}]$

Этап 4.3.5

Write the solution as a linear combination of vectors.

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = z [\begin{array}{c} \frac{1}{16} - \frac{\sqrt{33}}{16} \\ - \frac{21}{64} + \frac{5 \sqrt{33}}{64} \\ 1 \end{array}]$

Этап 4.3.6

Write as a solution set.

${z [\begin{array}{c} \frac{1}{16} - \frac{\sqrt{33}}{16} \\ - \frac{21}{64} + \frac{5 \sqrt{33}}{64} \\ 1 \end{array}] | z \in R}$

Этап 4.3.7

The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.

${[\begin{array}{c} \frac{1}{16} - \frac{\sqrt{33}}{16} \\ - \frac{21}{64} + \frac{5 \sqrt{33}}{64} \\ 1 \end{array}]}$

Этап 5

Find the eigenvector using the eigenvalue $λ = \frac{7 - \sqrt{33}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

Подставим известные значения в формулу.

$N ([\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} [\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}])$

Этап 5.2

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.1

Умножим $- \frac{7 - \sqrt{33}}{2}$ на каждый элемент матрицы.

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2

Упростим каждый элемент матрицы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.2.1

Умножим $- 1$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.2

Умножим $- \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.2.2.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.2.2

Умножим $0$ на $\frac{7 - \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.3

Умножим $- \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.2.3.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.3.2

Умножим $0$ на $\frac{7 - \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.4

Умножим $- \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.2.4.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.4.2

Умножим $0$ на $\frac{7 - \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.5

Умножим $- 1$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.6

Умножим $- \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.2.6.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.6.2

Умножим $0$ на $\frac{7 - \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 \\ - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.7

Умножим $- \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.2.7.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 \\ 0 \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.7.2

Умножим $0$ на $\frac{7 - \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 \\ 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.8

Умножим $- \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.2.8.1

Умножим $0$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 \\ 0 & 0 \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.8.2

Умножим $0$ на $\frac{7 - \sqrt{33}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 & 0 & - 1 \\ 2 & 3 & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 & 0 \\ 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 \\ 0 & 0 & - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.9

Умножим $- 1$ на $1$ .

Этап 5.2.2

Сложим соответствующие элементы.

$[\begin{array}{c} 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3

Simplify each element.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.1

Чтобы записать $3$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 3 \cdot \frac{2}{2} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.2

Объединим $3$ и $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{3 \cdot 2}{2} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.3

Объединим числители над общим знаменателем.

$[\begin{array}{c} \frac{3 \cdot 2 - (7 - \sqrt{33})}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.4

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.4.1

Умножим $3$ на $2$ .

$[\begin{array}{c} \frac{6 - (7 - \sqrt{33})}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.4.2

Применим свойство дистрибутивности.

$[\begin{array}{c} \frac{6 - 1 \cdot 7 - - \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.4.3

Умножим $- 1$ на $7$ .

$[\begin{array}{c} \frac{6 - 7 - - \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.4.4

Умножим $- - \sqrt{33}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.4.4.1

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} \frac{6 - 7 + 1 \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.4.4.2

Умножим $\sqrt{33}$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} \frac{6 - 7 + \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.4.5

Вычтем $7$ из $6$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 1 + \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.5

Перепишем $- 1$ в виде $- 1 (1)$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 1 (1) + \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.6

Вынесем множитель $- 1$ из $\sqrt{33}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 1 (1) - 1 (- \sqrt{33})}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.7

Вынесем множитель $- 1$ из $- 1 (1) - 1 (- \sqrt{33})$ .

$[\begin{array}{c} \frac{- 1 (1 - \sqrt{33})}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.8

Вынесем знак минуса перед дробью.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 + 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.9

Добавим $0$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 + 0 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.10

Добавим $- 1$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 + 0 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.11

Добавим $2$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & 3 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.12

Чтобы записать $3$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & 3 \cdot \frac{2}{2} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.13

Объединим $3$ и $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{3 \cdot 2}{2} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.14

Объединим числители над общим знаменателем.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{3 \cdot 2 - (7 - \sqrt{33})}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.15

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.15.1

Умножим $3$ на $2$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{6 - (7 - \sqrt{33})}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.15.2

Применим свойство дистрибутивности.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{6 - 1 \cdot 7 - - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.15.3

Умножим $- 1$ на $7$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{6 - 7 - - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.15.4

Умножим $- - \sqrt{33}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.15.4.1

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{6 - 7 + 1 \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.15.4.2

Умножим $\sqrt{33}$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{6 - 7 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.15.5

Вычтем $7$ из $6$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{- 1 + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.16

Перепишем $- 1$ в виде $- 1 (1)$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{- 1 (1) + \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.17

Вынесем множитель $- 1$ из $\sqrt{33}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{- 1 (1) - 1 (- \sqrt{33})}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.18

Вынесем множитель $- 1$ из $- 1 (1) - 1 (- \sqrt{33})$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & \frac{- 1 (1 - \sqrt{33})}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.19

Вынесем знак минуса перед дробью.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 + 0 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.20

Добавим $1$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 + 0 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.21

Добавим $- 3$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 + 0 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.22

Добавим $4$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & 5 - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.23

Чтобы записать $5$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & 5 \cdot \frac{2}{2} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.24

Объединим $5$ и $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{5 \cdot 2}{2} - \frac{7 - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.25

Объединим числители над общим знаменателем.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{5 \cdot 2 - (7 - \sqrt{33})}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.26

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.26.1

Умножим $5$ на $2$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{10 - (7 - \sqrt{33})}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.26.2

Применим свойство дистрибутивности.

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{10 - 1 \cdot 7 - - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.26.3

Умножим $- 1$ на $7$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{10 - 7 - - \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.26.4

Умножим $- - \sqrt{33}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.26.4.1

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{10 - 7 + 1 \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.26.4.2

Умножим $\sqrt{33}$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{10 - 7 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.2.3.26.5

Вычтем $7$ из $10$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 \\ - 3 & 4 & \frac{3 + \sqrt{33}}{2} \end{array}]$

Этап 5.3

Find the null space when $λ = \frac{7 - \sqrt{33}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.1

Write as an augmented matrix for $A x = 0$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 0 & - 1 & 0 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 & 0 \\ - 3 & 4 & \frac{3 + \sqrt{33}}{2} & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2

Приведем матрицу к стандартной форме по строкам.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.2.1

Multiply each element of $R_{1}$ by $- \frac{2}{1 - \sqrt{33}}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.2.1.1

Multiply each element of $R_{1}$ by $- \frac{2}{1 - \sqrt{33}}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{2}{1 - \sqrt{33}} (- \frac{1 - \sqrt{33}}{2}) & - \frac{2}{1 - \sqrt{33}} \cdot 0 & - \frac{2}{1 - \sqrt{33}} \cdot - 1 & - \frac{2}{1 - \sqrt{33}} \cdot 0 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 & 0 \\ - 3 & 4 & \frac{3 + \sqrt{33}}{2} & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.1.2

Упростим $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & 1 & 0 \\ - 3 & 4 & \frac{3 + \sqrt{33}}{2} & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.2

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.2.2.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 2 - 2 \cdot 1 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} - 2 \cdot 0 & 1 - 2 (- \frac{1 + \sqrt{33}}{16}) & 0 - 2 \cdot 0 \\ - 3 & 4 & \frac{3 + \sqrt{33}}{2} & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.2.2

Упростим $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & \frac{9 + \sqrt{33}}{8} & 0 \\ - 3 & 4 & \frac{3 + \sqrt{33}}{2} & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.3

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + 3 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.2.3.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + 3 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & \frac{9 + \sqrt{33}}{8} & 0 \\ - 3 + 3 \cdot 1 & 4 + 3 \cdot 0 & \frac{3 + \sqrt{33}}{2} + 3 (- \frac{1 + \sqrt{33}}{16}) & 0 + 3 \cdot 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.3.2

Упростим $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & - \frac{1 - \sqrt{33}}{2} & \frac{9 + \sqrt{33}}{8} & 0 \\ 0 & 4 & \frac{21 + 5 \sqrt{33}}{16} & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.4

Multiply each element of $R_{2}$ by $- \frac{2}{1 - \sqrt{33}}$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.2.4.1

Multiply each element of $R_{2}$ by $- \frac{2}{1 - \sqrt{33}}$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{16} & 0 \\ - \frac{2}{1 - \sqrt{33}} \cdot 0 & - \frac{2}{1 - \sqrt{33}} (- \frac{1 - \sqrt{33}}{2}) & - \frac{2}{1 - \sqrt{33}} \cdot \frac{9 + \sqrt{33}}{8} & - \frac{2}{1 - \sqrt{33}} \cdot 0 \\ 0 & 4 & \frac{21 + 5 \sqrt{33}}{16} & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.4.2

Упростим $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & 1 & \frac{21 + 5 \sqrt{33}}{64} & 0 \\ 0 & 4 & \frac{21 + 5 \sqrt{33}}{16} & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.5

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 4 R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.2.5.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 4 R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & 1 & \frac{21 + 5 \sqrt{33}}{64} & 0 \\ 0 - 4 \cdot 0 & 4 - 4 \cdot 1 & \frac{21 + 5 \sqrt{33}}{16} - 4 \frac{21 + 5 \sqrt{33}}{64} & 0 - 4 \cdot 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.5.2

Упростим $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & - \frac{1 + \sqrt{33}}{16} & 0 \\ 0 & 1 & \frac{21 + 5 \sqrt{33}}{64} & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.3

Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.

$x - \frac{1 + \sqrt{33}}{16} z = 0$

$y + \frac{21 + 5 \sqrt{33}}{64} z = 0$

$0 = 0$

Этап 5.3.4

Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = [\begin{array}{c} \frac{z}{16} + \frac{z \sqrt{33}}{16} \\ - \frac{21 z}{64} - \frac{5 \sqrt{33} z}{64} \\ z \end{array}]$

Этап 5.3.5

Write the solution as a linear combination of vectors.

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = z [\begin{array}{c} \frac{1}{16} + \frac{\sqrt{33}}{16} \\ - \frac{21}{64} - \frac{5 \sqrt{33}}{64} \\ 1 \end{array}]$

Этап 5.3.6

Write as a solution set.

${z [\begin{array}{c} \frac{1}{16} + \frac{\sqrt{33}}{16} \\ - \frac{21}{64} - \frac{5 \sqrt{33}}{64} \\ 1 \end{array}] | z \in R}$

Этап 5.3.7

The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.

${[\begin{array}{c} \frac{1}{16} + \frac{\sqrt{33}}{16} \\ - \frac{21}{64} - \frac{5 \sqrt{33}}{64} \\ 1 \end{array}]}$

Этап 6

The eigenspace of $A$ is the list of the vector space for each eigenvalue.

${[\begin{array}{c} - 1 \\ - 1 \\ 1 \end{array}], [\begin{array}{c} \frac{1}{16} - \frac{\sqrt{33}}{16} \\ - \frac{21}{64} + \frac{5 \sqrt{33}}{64} \\ 1 \end{array}], [\begin{array}{c} \frac{1}{16} + \frac{\sqrt{33}}{16} \\ - \frac{21}{64} - \frac{5 \sqrt{33}}{64} \\ 1 \end{array}]}$