Линейная алгебра Примеры

Найти собственные значения [[31/6,-73/18,-16/9],[-73/18,91/18,16/9],[-16/9,16/9,2]]
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
Подставим известное значение в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Подставим вместо .
Этап 3.2
Подставим вместо .
Этап 4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.1
Умножим на каждый элемент матрицы.
Этап 4.1.2
Упростим каждый элемент матрицы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.2.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.3
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.3.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.3.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.6.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.6.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.7
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.7.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.7.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.8
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.8.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.8.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.9
Умножим на .
Этап 4.2
Сложим соответствующие элементы.
Этап 4.3
Simplify each element.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 5
Find the determinant.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Choose the row or column with the most elements. If there are no elements choose any row or column. Multiply every element in row by its cofactor and add.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.1
Consider the corresponding sign chart.
Этап 5.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a position on the sign chart.
Этап 5.1.3
The minor for is the determinant with row and column deleted.
Этап 5.1.4
Multiply element by its cofactor.
Этап 5.1.5
The minor for is the determinant with row and column deleted.
Этап 5.1.6
Multiply element by its cofactor.
Этап 5.1.7
The minor for is the determinant with row and column deleted.
Этап 5.1.8
Multiply element by its cofactor.
Этап 5.1.9
Add the terms together.
Этап 5.2
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1
Определитель матрицы можно найти, используя формулу .
Этап 5.2.2
Упростим определитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.1.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.1.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.1.2
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.2.1.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.2.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.2.1.2.1.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.2.2.1.2.1.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.2.2.1.2.1.2
Объединим и .
Этап 5.2.2.1.2.1.3
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.2.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.2.2.1.2.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.2.1.5.1
Перенесем .
Этап 5.2.2.1.2.1.5.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.2.1.6
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.2.1.7
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.2.2.1.2.3
Объединим и .
Этап 5.2.2.1.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.2.2.1.2.5
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.2.2.1.2.6
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.2.6.1
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.2.6.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.2.7
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.2.2.1.2.8
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.2.2.1.2.9
Объединим и .
Этап 5.2.2.1.2.10
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.2.2.1.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.3.1
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.3.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.3.3
Перенесем влево от .
Этап 5.2.2.1.3.4
Вычтем из .
Этап 5.2.2.1.3.5
Разложим на множители методом группировки
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.3.5.1
Изменим порядок членов.
Этап 5.2.2.1.3.5.2
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.3.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.2.1.3.5.2.2
Запишем как плюс
Этап 5.2.2.1.3.5.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.1.3.5.3
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.3.5.3.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 5.2.2.1.3.5.3.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 5.2.2.1.3.5.4
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 5.2.2.1.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1.4.1
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.4.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.4.3
Умножим на .
Этап 5.2.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.2.2.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.2.2.4
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.4.1
Умножим на .
Этап 5.2.2.4.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.4.3
Умножим на .
Этап 5.2.2.4.4
Умножим на .
Этап 5.2.2.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.2.2.6
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.6.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.6.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.6.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.6.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.6.2
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.6.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.6.2.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.2.2.6.2.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.6.2.1.2.1
Перенесем .
Этап 5.2.2.6.2.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.6.2.1.3
Перенесем влево от .
Этап 5.2.2.6.2.1.4
Умножим на .
Этап 5.2.2.6.2.1.5
Умножим на .
Этап 5.2.2.6.2.2
Вычтем из .
Этап 5.2.2.6.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.6.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.6.4.1
Умножим на .
Этап 5.2.2.6.4.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.6.4.3
Умножим на .
Этап 5.2.2.6.5
Умножим на .
Этап 5.2.2.6.6
Вычтем из .
Этап 5.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1
Определитель матрицы можно найти, используя формулу .
Этап 5.3.2
Упростим определитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.2.1.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.1.2.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 5.3.2.1.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.2.1.2.3
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.2.1.2.4
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.2.1.3
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.1.3.1
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.3.2
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.3.3
Объединим и .
Этап 5.3.2.1.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.3.2.1.5
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.1.5.1
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.5.2
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.5.3
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.6
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.1.6.1
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.6.2
Умножим на .
Этап 5.3.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.3.2.3
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.3.1
Умножим на .
Этап 5.3.2.3.2
Умножим на .
Этап 5.3.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.3.2.5
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.5.1
Умножим на .
Этап 5.3.2.5.2
Добавим и .
Этап 5.3.2.6
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.4
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1
Определитель матрицы можно найти, используя формулу .
Этап 5.4.2
Упростим определитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 5.4.2.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.1.1.4
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.2.1.1.5
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.2.1.2
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.3
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.4
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.4.2.1.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.4.2.1.7
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1.7.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 5.4.2.1.7.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.1.7.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.1.7.4
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.2.1.7.5
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.2.1.8
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.9
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.10
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.11
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1.11.1
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.11.2
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.11.3
Объединим и .
Этап 5.4.2.1.12
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.4.2.1.13
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.4.2.1.14
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1.14.1
Умножим на .
Этап 5.4.2.1.14.2
Умножим на .
Этап 5.4.2.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.4.2.3
Добавим и .
Этап 5.4.2.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.4.1
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.4.1.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.4.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.4.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.2.4.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.2.4.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.4.2.5
Изменим порядок и .
Этап 5.5
Упростим определитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.5.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.3
Объединим и .
Этап 5.5.1.4
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.5.1.5
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.5.1
Умножим на .
Этап 5.5.1.5.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.6
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.5.1.7
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.7.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.7.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.1.7.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.1.7.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.1.7.2
Перепишем в виде .
Этап 5.5.1.7.3
Умножим на .
Этап 5.5.1.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.5.1.9
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.9.1
Умножим на .
Этап 5.5.1.9.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.9.3
Умножим на .
Этап 5.5.1.10
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.10.1
Умножим на .
Этап 5.5.1.10.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.10.3
Умножим на .
Этап 5.5.1.11
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.5.1.12
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.12.1
Умножим на .
Этап 5.5.1.12.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.12.3
Умножим на .
Этап 5.5.1.12.4
Умножим на .
Этап 5.5.1.12.5
Умножим на .
Этап 5.5.1.13
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.13.1
Умножим на .
Этап 5.5.1.13.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.13.3
Умножим на .
Этап 5.5.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.5.3
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.3.1
Умножим на .
Этап 5.5.3.2
Умножим на .
Этап 5.5.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.5.5
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.5.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.5.1.1
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 5.5.5.1.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.5.5.1.2.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.5.5.1.2.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.5.1.2.3.1
Перенесем .
Этап 5.5.5.1.2.3.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.5.1.2.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 5.5.5.1.2.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.5.5.1.2.3.3
Добавим и .
Этап 5.5.5.1.2.4
Умножим на .
Этап 5.5.5.1.2.5
Умножим на .
Этап 5.5.5.1.2.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.5.5.1.2.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.5.1.2.7.1
Перенесем .
Этап 5.5.5.1.2.7.2
Умножим на .
Этап 5.5.5.1.2.8
Умножим на .
Этап 5.5.5.1.2.9
Умножим на .
Этап 5.5.5.1.2.10
Умножим на .
Этап 5.5.5.1.3
Добавим и .
Этап 5.5.5.1.4
Вычтем из .
Этап 5.5.5.1.5
Умножим на .
Этап 5.5.5.1.6
Добавим и .
Этап 5.5.5.1.7
Изменим порядок членов.
Этап 5.5.5.1.8
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.5.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.5.1.8.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.5.1.8.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.5.1.8.4
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.5.1.8.5
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.5.1.8.6
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.5.1.8.7
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.5.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.5.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.5.5.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.5.6
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.5.7
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.7.1
Умножим на .
Этап 5.5.7.2
Умножим на .
Этап 5.5.8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.5.9
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.5.9.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.9.2.1
Умножим на .
Этап 5.5.9.2.2
Умножим на .
Этап 5.5.9.2.3
Умножим на .
Этап 5.5.9.2.4
Умножим на .
Этап 5.5.9.3
Вычтем из .
Этап 5.5.10
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.5.11
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.11.1
Умножим на .
Этап 5.5.11.2
Умножим на .
Этап 5.5.12
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.5.13
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.13.1
Умножим на .
Этап 5.5.13.2
Добавим и .
Этап 5.5.14
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.5.15
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.15.1
Умножим на .
Этап 5.5.15.2
Умножим на .
Этап 5.5.16
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.5.17
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.17.1
Умножим на .
Этап 5.5.17.2
Вычтем из .
Этап 5.5.18
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.19
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.20
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.21
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.22
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.23
Перепишем в виде .
Этап 5.5.24
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.25
Перепишем в виде .
Этап 5.5.26
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6
Примем характеристический многочлен равным , чтобы найти собственные значения .
Этап 7
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.1
Построим график каждой части уравнения. Решение — абсцисса (координата x) точки пересечения.