Линейная алгебра Примеры

$a = [\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}]$

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 $[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}]$ вместо $A$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] - λ I_{3})$

Этап 1.3.2

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

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] - λ [\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}])$

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.

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2

Упростим каждый элемент матрицы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1.2.1

Умножим $- 1$ на $1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

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 $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.2.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

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 $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.3.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

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 $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.4.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.5

Умножим $- 1$ на $1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

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 $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.6.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

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 $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.7.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

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 $- 1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 λ & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.8.2

Умножим $0$ на $λ$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Этап 1.4.1.2.9

Умножим $- 1$ на $1$ .

$p (λ) = определитель ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & - λ \end{array}])$

Этап 1.4.2

Сложим соответствующие элементы.

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 8 - λ & - 6 + 0 & 2 + 0 \\ - 6 + 0 & 7 - λ & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3

Simplify each element.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.3.1

Добавим $- 6$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 8 - λ & - 6 & 2 + 0 \\ - 6 + 0 & 7 - λ & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3.2

Добавим $2$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 8 - λ & - 6 & 2 \\ - 6 + 0 & 7 - λ & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3.3

Добавим $- 6$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 8 - λ & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 - λ & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3.4

Добавим $- 4$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 8 - λ & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 - λ & - 4 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3.5

Добавим $2$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 8 - λ & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 - λ & - 4 \\ 2 & - 4 + 0 & 3 - λ \end{array}]$

Этап 1.4.3.6

Добавим $- 4$ и $0$ .

$p (λ) = определитель [\begin{array}{c} 8 - λ & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 - λ & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 - λ \end{array}]$

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.

$| \begin{array}{c} 7 - λ & - 4 \\ - 4 & 3 - λ \end{array} |$

Этап 1.5.1.4

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

$(8 - λ) | \begin{array}{c} 7 - λ & - 4 \\ - 4 & 3 - λ \end{array} |$

Этап 1.5.1.5

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

$| \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} |$

Этап 1.5.1.6

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

$6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} |$

Этап 1.5.1.7

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

$| \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.1.8

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

$2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.1.9

Add the terms together.

$p (λ) = (8 - λ) | \begin{array}{c} 7 - λ & - 4 \\ - 4 & 3 - λ \end{array} | + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2

Найдем значение $| \begin{array}{c} 7 - λ & - 4 \\ - 4 & 3 - λ \end{array} |$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.2.1

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

$p (λ) = (8 - λ) ((7 - λ) (3 - λ) - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2

Упростим определитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.2.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.2.2.1.1

Развернем $(7 - λ) (3 - λ)$ , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.2.2.1.1.1

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = (8 - λ) (7 (3 - λ) - λ (3 - λ) - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.1.2

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = (8 - λ) (7 \cdot 3 + 7 (- λ) - λ (3 - λ) - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.1.3

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = (8 - λ) (7 \cdot 3 + 7 (- λ) - λ \cdot 3 - λ (- λ) - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.2

Упростим и объединим подобные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.2.2.1.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.2.2.1.2.1.1

Умножим $7$ на $3$ .

$p (λ) = (8 - λ) (21 + 7 (- λ) - λ \cdot 3 - λ (- λ) - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.2.1.2

Умножим $- 1$ на $7$ .

$p (λ) = (8 - λ) (21 - 7 λ - λ \cdot 3 - λ (- λ) - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.2.1.3

Умножим $3$ на $- 1$ .

$p (λ) = (8 - λ) (21 - 7 λ - 3 λ - λ (- λ) - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.2.1.4

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$p (λ) = (8 - λ) (21 - 7 λ - 3 λ - 1 \cdot - 1 λ \cdot λ - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.2.1.5

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.2.2.1.2.1.5.1

Перенесем $λ$ .

$p (λ) = (8 - λ) (21 - 7 λ - 3 λ - 1 \cdot - 1 (λ \cdot λ) - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.2.1.5.2

Умножим $λ$ на $λ$ .

$p (λ) = (8 - λ) (21 - 7 λ - 3 λ - 1 \cdot - 1 λ^{2} - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.2.1.6

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

$p (λ) = (8 - λ) (21 - 7 λ - 3 λ + 1 λ^{2} - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.2.1.7

Умножим $λ^{2}$ на $1$ .

$p (λ) = (8 - λ) (21 - 7 λ - 3 λ + λ^{2} - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.2.2

Вычтем $3 λ$ из $- 7 λ$ .

$p (λ) = (8 - λ) (21 - 10 λ + λ^{2} - (- 4 \cdot - 4)) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.3

Умножим $- (- 4 \cdot - 4)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.2.2.1.3.1

Умножим $- 4$ на $- 4$ .

$p (λ) = (8 - λ) (21 - 10 λ + λ^{2} - 1 \cdot 16) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.1.3.2

Умножим $- 1$ на $16$ .

$p (λ) = (8 - λ) (21 - 10 λ + λ^{2} - 16) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.2

Вычтем $16$ из $21$ .

$p (λ) = (8 - λ) (- 10 λ + λ^{2} + 5) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.2.2.3

Изменим порядок $- 10 λ$ и $λ^{2}$ .

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 | \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3

Найдем значение $| \begin{array}{c} - 6 & - 4 \\ 2 & 3 - λ \end{array} |$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.3.1

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

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (- 6 (3 - λ) - 2 \cdot - 4) + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

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

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (- 6 \cdot 3 - 6 (- λ) - 2 \cdot - 4) + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.2

Умножим $- 6$ на $3$ .

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (- 18 - 6 (- λ) - 2 \cdot - 4) + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.3

Умножим $- 1$ на $- 6$ .

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (- 18 + 6 λ - 2 \cdot - 4) + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.1.4

Умножим $- 2$ на $- 4$ .

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (- 18 + 6 λ + 8) + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.3.2.2

Добавим $- 18$ и $8$ .

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (6 λ - 10) + 2 | \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$

Этап 1.5.4

Найдем значение $| \begin{array}{c} - 6 & 7 - λ \\ 2 & - 4 \end{array} |$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.4.1

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

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (6 λ - 10) + 2 (- 6 \cdot - 4 - 2 (7 - λ))$

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 $- 6$ на $- 4$ .

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (6 λ - 10) + 2 (24 - 2 (7 - λ))$

Этап 1.5.4.2.1.2

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (6 λ - 10) + 2 (24 - 2 \cdot 7 - 2 (- λ))$

Этап 1.5.4.2.1.3

Умножим $- 2$ на $7$ .

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (6 λ - 10) + 2 (24 - 14 - 2 (- λ))$

Этап 1.5.4.2.1.4

Умножим $- 1$ на $- 2$ .

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (6 λ - 10) + 2 (24 - 14 + 2 λ)$

Этап 1.5.4.2.2

Вычтем $14$ из $24$ .

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (6 λ - 10) + 2 (10 + 2 λ)$

Этап 1.5.4.2.3

Изменим порядок $10$ и $2 λ$ .

$p (λ) = (8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5) + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5

Упростим определитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.1.1

Развернем $(8 - λ) (λ^{2} - 10 λ + 5)$ , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.

$p (λ) = 8 λ^{2} + 8 (- 10 λ) + 8 \cdot 5 - λ \cdot λ^{2} - λ (- 10 λ) - λ \cdot 5 + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.2

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.1.2.1

Умножим $- 10$ на $8$ .

$p (λ) = 8 λ^{2} - 80 λ + 8 \cdot 5 - λ \cdot λ^{2} - λ (- 10 λ) - λ \cdot 5 + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.2.2

Умножим $8$ на $5$ .

$p (λ) = 8 λ^{2} - 80 λ + 40 - λ \cdot λ^{2} - λ (- 10 λ) - λ \cdot 5 + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.2.3

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.1.2.3.1

Перенесем $λ^{2}$ .

$p (λ) = 8 λ^{2} - 80 λ + 40 - (λ^{2} λ) - λ (- 10 λ) - λ \cdot 5 + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.2.3.2

Умножим $λ^{2}$ на $λ$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.1.2.3.2.1

Возведем $λ$ в степень $1$ .

$p (λ) = 8 λ^{2} - 80 λ + 40 - (λ^{2} λ^{1}) - λ (- 10 λ) - λ \cdot 5 + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.2.3.2.2

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

$p (λ) = 8 λ^{2} - 80 λ + 40 - λ^{2 + 1} - λ (- 10 λ) - λ \cdot 5 + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.2.3.3

Добавим $2$ и $1$ .

$p (λ) = 8 λ^{2} - 80 λ + 40 - λ^{3} - λ (- 10 λ) - λ \cdot 5 + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.2.4

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$p (λ) = 8 λ^{2} - 80 λ + 40 - λ^{3} - 1 \cdot - 10 λ \cdot λ - λ \cdot 5 + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.2.5

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.1.2.5.1

Перенесем $λ$ .

$p (λ) = 8 λ^{2} - 80 λ + 40 - λ^{3} - 1 \cdot - 10 (λ \cdot λ) - λ \cdot 5 + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.2.5.2

Умножим $λ$ на $λ$ .

$p (λ) = 8 λ^{2} - 80 λ + 40 - λ^{3} - 1 \cdot - 10 λ^{2} - λ \cdot 5 + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.2.6

Умножим $- 1$ на $- 10$ .

$p (λ) = 8 λ^{2} - 80 λ + 40 - λ^{3} + 10 λ^{2} - λ \cdot 5 + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.2.7

Умножим $5$ на $- 1$ .

$p (λ) = 8 λ^{2} - 80 λ + 40 - λ^{3} + 10 λ^{2} - 5 λ + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.3

Добавим $8 λ^{2}$ и $10 λ^{2}$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - 80 λ + 40 - λ^{3} - 5 λ + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.4

Вычтем $5 λ$ из $- 80 λ$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - 85 λ + 40 - λ^{3} + 6 (6 λ - 10) + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.5

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = 18 λ^{2} - 85 λ + 40 - λ^{3} + 6 (6 λ) + 6 \cdot - 10 + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.6

Умножим $6$ на $6$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - 85 λ + 40 - λ^{3} + 36 λ + 6 \cdot - 10 + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.7

Умножим $6$ на $- 10$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - 85 λ + 40 - λ^{3} + 36 λ - 60 + 2 (2 λ + 10)$

Этап 1.5.5.1.8

Применим свойство дистрибутивности.

$p (λ) = 18 λ^{2} - 85 λ + 40 - λ^{3} + 36 λ - 60 + 2 (2 λ) + 2 \cdot 10$

Этап 1.5.5.1.9

Умножим $2$ на $2$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - 85 λ + 40 - λ^{3} + 36 λ - 60 + 4 λ + 2 \cdot 10$

Этап 1.5.5.1.10

Умножим $2$ на $10$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - 85 λ + 40 - λ^{3} + 36 λ - 60 + 4 λ + 20$

Этап 1.5.5.2

Добавим $- 85 λ$ и $36 λ$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - 49 λ + 40 - λ^{3} - 60 + 4 λ + 20$

Этап 1.5.5.3

Добавим $- 49 λ$ и $4 λ$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - 45 λ + 40 - λ^{3} - 60 + 20$

Этап 1.5.5.4

Вычтем $60$ из $40$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - 45 λ - λ^{3} - 20 + 20$

Этап 1.5.5.5

Объединим противоположные члены в $18 λ^{2} - 45 λ - λ^{3} - 20 + 20$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.5.5.1

Добавим $- 20$ и $20$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - 45 λ - λ^{3} + 0$

Этап 1.5.5.5.2

Добавим $18 λ^{2} - 45 λ - λ^{3}$ и $0$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - 45 λ - λ^{3}$

Этап 1.5.5.6

Перенесем $- 45 λ$ .

$p (λ) = 18 λ^{2} - λ^{3} - 45 λ$

Этап 1.5.5.7

Изменим порядок $18 λ^{2}$ и $- λ^{3}$ .

$p (λ) = - λ^{3} + 18 λ^{2} - 45 λ$

Этап 1.6

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

$- λ^{3} + 18 λ^{2} - 45 λ = 0$

Этап 1.7

Решим относительно $λ$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.1

Разложим левую часть уравнения на множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.1.1

Вынесем множитель $- λ$ из $- λ^{3} + 18 λ^{2} - 45 λ$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.1.1.1

Вынесем множитель $- λ$ из $- λ^{3}$ .

$- λ \cdot λ^{2} + 18 λ^{2} - 45 λ = 0$

Этап 1.7.1.1.2

Вынесем множитель $- λ$ из $18 λ^{2}$ .

$- λ \cdot λ^{2} - λ (- 18 λ) - 45 λ = 0$

Этап 1.7.1.1.3

Вынесем множитель $- λ$ из $- 45 λ$ .

$- λ \cdot λ^{2} - λ (- 18 λ) - λ \cdot 45 = 0$

Этап 1.7.1.1.4

Вынесем множитель $- λ$ из $- λ (λ^{2}) - λ (- 18 λ)$ .

$- λ (λ^{2} - 18 λ) - λ \cdot 45 = 0$

Этап 1.7.1.1.5

Вынесем множитель $- λ$ из $- λ (λ^{2} - 18 λ) - λ (45)$ .

$- λ (λ^{2} - 18 λ + 45) = 0$

Этап 1.7.1.2

Разложим на множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.1.2.1

Разложим $λ^{2} - 18 λ + 45$ на множители, используя метод группировки.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.1.2.1.1

Рассмотрим форму $x^{2} + b x + c$ . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно $c$ , а сумма — $b$ . В данном случае произведение чисел равно $45$ , а сумма — $- 18$ .

$- 15, - 3$

Этап 1.7.1.2.1.2

Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.

$- λ ((λ - 15) (λ - 3)) = 0$

Этап 1.7.1.2.2

Избавимся от ненужных скобок.

$- λ (λ - 15) (λ - 3) = 0$

Этап 1.7.2

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

$λ = 0$

$λ - 15 = 0$

$λ - 3 = 0$

Этап 1.7.3

Приравняем $λ$ к $0$ .

$λ = 0$

Этап 1.7.4

Приравняем $λ - 15$ к $0$ , затем решим относительно $λ$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.4.1

Приравняем $λ - 15$ к $0$ .

$λ - 15 = 0$

Этап 1.7.4.2

Добавим $15$ к обеим частям уравнения.

$λ = 15$

Этап 1.7.5

Приравняем $λ - 3$ к $0$ , затем решим относительно $λ$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.5.1

Приравняем $λ - 3$ к $0$ .

$λ - 3 = 0$

Этап 1.7.5.2

Добавим $3$ к обеим частям уравнения.

$λ = 3$

Этап 1.7.6

Окончательным решением являются все значения, при которых $- λ (λ - 15) (λ - 3) = 0$ верно.

$λ = 0, 15, 3$

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 $λ = 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Подставим известные значения в формулу.

$N ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + 0 [\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}])$

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 $0$ на каждый элемент матрицы.

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} 0 \cdot 1 & 0 \cdot 0 & 0 \cdot 0 \\ 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 & 0 \cdot 0 \\ 0 \cdot 0 & 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2

Упростим каждый элемент матрицы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1.2.1

Умножим $0$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} 0 & 0 \cdot 0 & 0 \cdot 0 \\ 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 & 0 \cdot 0 \\ 0 \cdot 0 & 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.2

Умножим $0$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} 0 & 0 & 0 \cdot 0 \\ 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 & 0 \cdot 0 \\ 0 \cdot 0 & 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.3

Умножим $0$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} 0 & 0 & 0 \\ 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 & 0 \cdot 0 \\ 0 \cdot 0 & 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.4

Умножим $0$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 \cdot 1 & 0 \cdot 0 \\ 0 \cdot 0 & 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.5

Умножим $0$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \cdot 0 \\ 0 \cdot 0 & 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.6

Умножим $0$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \\ 0 \cdot 0 & 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.7

Умножим $0$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 \cdot 0 & 0 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.8

Умножим $0$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 3.2.1.2.9

Умножим $0$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \end{array}]$

Этап 3.2.2

Adding any matrix to a null matrix is the matrix itself.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.2.1

Сложим соответствующие элементы.

$[\begin{array}{c} 8 + 0 & - 6 + 0 & 2 + 0 \\ - 6 + 0 & 7 + 0 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 + 0 \end{array}]$

Этап 3.2.2.2

Simplify each element.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.2.2.1

Добавим $8$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 + 0 & 2 + 0 \\ - 6 + 0 & 7 + 0 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 + 0 \end{array}]$

Этап 3.2.2.2.2

Добавим $- 6$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 + 0 \\ - 6 + 0 & 7 + 0 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 + 0 \end{array}]$

Этап 3.2.2.2.3

Добавим $2$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 + 0 & 7 + 0 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 + 0 \end{array}]$

Этап 3.2.2.2.4

Добавим $- 6$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 + 0 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 + 0 \end{array}]$

Этап 3.2.2.2.5

Добавим $7$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 + 0 \end{array}]$

Этап 3.2.2.2.6

Добавим $- 4$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 + 0 \end{array}]$

Этап 3.2.2.2.7

Добавим $2$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 + 0 & 3 + 0 \end{array}]$

Этап 3.2.2.2.8

Добавим $- 4$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 + 0 \end{array}]$

Этап 3.2.2.2.9

Добавим $3$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}]$

Этап 3.3

Find the null space when $λ = 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

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

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 & 0 \\ - 6 & 7 & - 4 & 0 \\ 2 & - 4 & 3 & 0 \end{array}]$

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 $\frac{1}{8}$ 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 $\frac{1}{8}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} \frac{8}{8} & \frac{- 6}{8} & \frac{2}{8} & \frac{0}{8} \\ - 6 & 7 & - 4 & 0 \\ 2 & - 4 & 3 & 0 \end{array}]$

Этап 3.3.2.1.2

Упростим $R_{1}$ .

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

Этап 3.3.2.2

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} + 6 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.2.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} + 6 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

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

Этап 3.3.2.2.2

Упростим $R_{2}$ .

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

Этап 3.3.2.3

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 2 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.3.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 2 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

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

Этап 3.3.2.3.2

Упростим $R_{3}$ .

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

Этап 3.3.2.4

Multiply each element of $R_{2}$ by $\frac{2}{5}$ 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 $\frac{2}{5}$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

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

Этап 3.3.2.4.2

Упростим $R_{2}$ .

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

Этап 3.3.2.5

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + \frac{5}{2} R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.5.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + \frac{5}{2} R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

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

Этап 3.3.2.5.2

Упростим $R_{3}$ .

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

Этап 3.3.2.6

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} + \frac{3}{4} R_{2}$ to make the entry at $1, 2$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.6.1

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} + \frac{3}{4} R_{2}$ to make the entry at $1, 2$ a $0$ .

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

Этап 3.3.2.6.2

Упростим $R_{1}$ .

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

Этап 3.3.3

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

$x - \frac{1}{2} z = 0$

$y - z = 0$

$0 = 0$

Этап 3.3.4

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

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = [\begin{array}{c} \frac{z}{2} \\ z \\ z \end{array}]$

Этап 3.3.5

Write the solution as a linear combination of vectors.

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = z [\begin{array}{c} \frac{1}{2} \\ 1 \\ 1 \end{array}]$

Этап 3.3.6

Write as a solution set.

${z [\begin{array}{c} \frac{1}{2} \\ 1 \\ 1 \end{array}] | z \in R}$

Этап 3.3.7

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

${[\begin{array}{c} \frac{1}{2} \\ 1 \\ 1 \end{array}]}$

Этап 4

Find the eigenvector using the eigenvalue $λ = 15$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Подставим известные значения в формулу.

$N ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] - 15 [\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}])$

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 $- 15$ на каждый элемент матрицы.

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 15 \cdot 1 & - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 0 \\ - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 & - 15 \cdot 0 \\ - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2

Упростим каждый элемент матрицы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.2.1

Умножим $- 15$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 15 & - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 0 \\ - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 & - 15 \cdot 0 \\ - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.2

Умножим $- 15$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 15 & 0 & - 15 \cdot 0 \\ - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 & - 15 \cdot 0 \\ - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.3

Умножим $- 15$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 15 & 0 & 0 \\ - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 & - 15 \cdot 0 \\ - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.4

Умножим $- 15$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 15 & 0 & 0 \\ 0 & - 15 \cdot 1 & - 15 \cdot 0 \\ - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.5

Умножим $- 15$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 15 & 0 & 0 \\ 0 & - 15 & - 15 \cdot 0 \\ - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.6

Умножим $- 15$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 15 & 0 & 0 \\ 0 & - 15 & 0 \\ - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.7

Умножим $- 15$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 15 & 0 & 0 \\ 0 & - 15 & 0 \\ 0 & - 15 \cdot 0 & - 15 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.8

Умножим $- 15$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 15 & 0 & 0 \\ 0 & - 15 & 0 \\ 0 & 0 & - 15 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 4.2.1.2.9

Умножим $- 15$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 15 & 0 & 0 \\ 0 & - 15 & 0 \\ 0 & 0 & - 15 \end{array}]$

Этап 4.2.2

Сложим соответствующие элементы.

$[\begin{array}{c} 8 - 15 & - 6 + 0 & 2 + 0 \\ - 6 + 0 & 7 - 15 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - 15 \end{array}]$

Этап 4.2.3

Simplify each element.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.3.1

Вычтем $15$ из $8$ .

$[\begin{array}{c} - 7 & - 6 + 0 & 2 + 0 \\ - 6 + 0 & 7 - 15 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - 15 \end{array}]$

Этап 4.2.3.2

Добавим $- 6$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 7 & - 6 & 2 + 0 \\ - 6 + 0 & 7 - 15 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - 15 \end{array}]$

Этап 4.2.3.3

Добавим $2$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 7 & - 6 & 2 \\ - 6 + 0 & 7 - 15 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - 15 \end{array}]$

Этап 4.2.3.4

Добавим $- 6$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 7 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 - 15 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - 15 \end{array}]$

Этап 4.2.3.5

Вычтем $15$ из $7$ .

$[\begin{array}{c} - 7 & - 6 & 2 \\ - 6 & - 8 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - 15 \end{array}]$

Этап 4.2.3.6

Добавим $- 4$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 7 & - 6 & 2 \\ - 6 & - 8 & - 4 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - 15 \end{array}]$

Этап 4.2.3.7

Добавим $2$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 7 & - 6 & 2 \\ - 6 & - 8 & - 4 \\ 2 & - 4 + 0 & 3 - 15 \end{array}]$

Этап 4.2.3.8

Добавим $- 4$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} - 7 & - 6 & 2 \\ - 6 & - 8 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 - 15 \end{array}]$

Этап 4.2.3.9

Вычтем $15$ из $3$ .

$[\begin{array}{c} - 7 & - 6 & 2 \\ - 6 & - 8 & - 4 \\ 2 & - 4 & - 12 \end{array}]$

Этап 4.3

Find the null space when $λ = 15$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.1

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

$[\begin{array}{c} - 7 & - 6 & 2 & 0 \\ - 6 & - 8 & - 4 & 0 \\ 2 & - 4 & - 12 & 0 \end{array}]$

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 $- \frac{1}{7}$ 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 $- \frac{1}{7}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} - \frac{1}{7} \cdot - 7 & - \frac{1}{7} \cdot - 6 & - \frac{1}{7} \cdot 2 & - \frac{1}{7} \cdot 0 \\ - 6 & - 8 & - 4 & 0 \\ 2 & - 4 & - 12 & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.1.2

Упростим $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & \frac{6}{7} & - \frac{2}{7} & 0 \\ - 6 & - 8 & - 4 & 0 \\ 2 & - 4 & - 12 & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.2

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} + 6 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.2.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} + 6 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & \frac{6}{7} & - \frac{2}{7} & 0 \\ - 6 + 6 \cdot 1 & - 8 + 6 (\frac{6}{7}) & - 4 + 6 (- \frac{2}{7}) & 0 + 6 \cdot 0 \\ 2 & - 4 & - 12 & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.2.2

Упростим $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & \frac{6}{7} & - \frac{2}{7} & 0 \\ 0 & - \frac{20}{7} & - \frac{40}{7} & 0 \\ 2 & - 4 & - 12 & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.3

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 2 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.3.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 2 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & \frac{6}{7} & - \frac{2}{7} & 0 \\ 0 & - \frac{20}{7} & - \frac{40}{7} & 0 \\ 2 - 2 \cdot 1 & - 4 - 2 (\frac{6}{7}) & - 12 - 2 (- \frac{2}{7}) & 0 - 2 \cdot 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.3.2

Упростим $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & \frac{6}{7} & - \frac{2}{7} & 0 \\ 0 & - \frac{20}{7} & - \frac{40}{7} & 0 \\ 0 & - \frac{40}{7} & - \frac{80}{7} & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.4

Multiply each element of $R_{2}$ by $- \frac{7}{20}$ 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 $- \frac{7}{20}$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} 1 & \frac{6}{7} & - \frac{2}{7} & 0 \\ - \frac{7}{20} \cdot 0 & - \frac{7}{20} (- \frac{20}{7}) & - \frac{7}{20} (- \frac{40}{7}) & - \frac{7}{20} \cdot 0 \\ 0 & - \frac{40}{7} & - \frac{80}{7} & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.4.2

Упростим $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & \frac{6}{7} & - \frac{2}{7} & 0 \\ 0 & 1 & 2 & 0 \\ 0 & - \frac{40}{7} & - \frac{80}{7} & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.5

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + \frac{40}{7} R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.5.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + \frac{40}{7} R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & \frac{6}{7} & - \frac{2}{7} & 0 \\ 0 & 1 & 2 & 0 \\ 0 + \frac{40}{7} \cdot 0 & - \frac{40}{7} + \frac{40}{7} \cdot 1 & - \frac{80}{7} + \frac{40}{7} \cdot 2 & 0 + \frac{40}{7} \cdot 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.5.2

Упростим $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & \frac{6}{7} & - \frac{2}{7} & 0 \\ 0 & 1 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.6

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} - \frac{6}{7} R_{2}$ to make the entry at $1, 2$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.6.1

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} - \frac{6}{7} R_{2}$ to make the entry at $1, 2$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 - \frac{6}{7} \cdot 0 & \frac{6}{7} - \frac{6}{7} \cdot 1 & - \frac{2}{7} - \frac{6}{7} \cdot 2 & 0 - \frac{6}{7} \cdot 0 \\ 0 & 1 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}]$

Этап 4.3.2.6.2

Упростим $R_{1}$ .

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

Этап 4.3.3

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

$x - 2 z = 0$

$y + 2 z = 0$

$0 = 0$

Этап 4.3.4

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

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = [\begin{array}{c} 2 z \\ - 2 z \\ z \end{array}]$

Этап 4.3.5

Write the solution as a linear combination of vectors.

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = z [\begin{array}{c} 2 \\ - 2 \\ 1 \end{array}]$

Этап 4.3.6

Write as a solution set.

${z [\begin{array}{c} 2 \\ - 2 \\ 1 \end{array}] | z \in R}$

Этап 4.3.7

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

${[\begin{array}{c} 2 \\ - 2 \\ 1 \end{array}]}$

Этап 5

Find the eigenvector using the eigenvalue $λ = 3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

Подставим известные значения в формулу.

$N ([\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] - 3 [\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}])$

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 $- 3$ на каждый элемент матрицы.

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 3 \cdot 1 & - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 0 \\ - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 & - 3 \cdot 0 \\ - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2

Упростим каждый элемент матрицы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.2.1

Умножим $- 3$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 3 & - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 0 \\ - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 & - 3 \cdot 0 \\ - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.2

Умножим $- 3$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 3 & 0 & - 3 \cdot 0 \\ - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 & - 3 \cdot 0 \\ - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.3

Умножим $- 3$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 3 & 0 & 0 \\ - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 & - 3 \cdot 0 \\ - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.4

Умножим $- 3$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 3 & 0 & 0 \\ 0 & - 3 \cdot 1 & - 3 \cdot 0 \\ - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.5

Умножим $- 3$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 3 & 0 & 0 \\ 0 & - 3 & - 3 \cdot 0 \\ - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.6

Умножим $- 3$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 3 & 0 & 0 \\ 0 & - 3 & 0 \\ - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.7

Умножим $- 3$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 3 & 0 & 0 \\ 0 & - 3 & 0 \\ 0 & - 3 \cdot 0 & - 3 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.8

Умножим $- 3$ на $0$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 3 & 0 & 0 \\ 0 & - 3 & 0 \\ 0 & 0 & - 3 \cdot 1 \end{array}]$

Этап 5.2.1.2.9

Умножим $- 3$ на $1$ .

$[\begin{array}{c} 8 & - 6 & 2 \\ - 6 & 7 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 \end{array}] + [\begin{array}{c} - 3 & 0 & 0 \\ 0 & - 3 & 0 \\ 0 & 0 & - 3 \end{array}]$

Этап 5.2.2

Сложим соответствующие элементы.

$[\begin{array}{c} 8 - 3 & - 6 + 0 & 2 + 0 \\ - 6 + 0 & 7 - 3 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - 3 \end{array}]$

Этап 5.2.3

Simplify each element.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.1

Вычтем $3$ из $8$ .

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

Этап 5.2.3.2

Добавим $- 6$ и $0$ .

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

Этап 5.2.3.3

Добавим $2$ и $0$ .

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

Этап 5.2.3.4

Добавим $- 6$ и $0$ .

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

Этап 5.2.3.5

Вычтем $3$ из $7$ .

$[\begin{array}{c} 5 & - 6 & 2 \\ - 6 & 4 & - 4 + 0 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - 3 \end{array}]$

Этап 5.2.3.6

Добавим $- 4$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 5 & - 6 & 2 \\ - 6 & 4 & - 4 \\ 2 + 0 & - 4 + 0 & 3 - 3 \end{array}]$

Этап 5.2.3.7

Добавим $2$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 5 & - 6 & 2 \\ - 6 & 4 & - 4 \\ 2 & - 4 + 0 & 3 - 3 \end{array}]$

Этап 5.2.3.8

Добавим $- 4$ и $0$ .

$[\begin{array}{c} 5 & - 6 & 2 \\ - 6 & 4 & - 4 \\ 2 & - 4 & 3 - 3 \end{array}]$

Этап 5.2.3.9

Вычтем $3$ из $3$ .

$[\begin{array}{c} 5 & - 6 & 2 \\ - 6 & 4 & - 4 \\ 2 & - 4 & 0 \end{array}]$

Этап 5.3

Find the null space when $λ = 3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.1

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

$[\begin{array}{c} 5 & - 6 & 2 & 0 \\ - 6 & 4 & - 4 & 0 \\ 2 & - 4 & 0 & 0 \end{array}]$

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 $\frac{1}{5}$ 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 $\frac{1}{5}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} \frac{5}{5} & \frac{- 6}{5} & \frac{2}{5} & \frac{0}{5} \\ - 6 & 4 & - 4 & 0 \\ 2 & - 4 & 0 & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.1.2

Упростим $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{6}{5} & \frac{2}{5} & 0 \\ - 6 & 4 & - 4 & 0 \\ 2 & - 4 & 0 & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.2

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} + 6 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.2.2.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} + 6 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

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

Этап 5.3.2.2.2

Упростим $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{6}{5} & \frac{2}{5} & 0 \\ 0 & - \frac{16}{5} & - \frac{8}{5} & 0 \\ 2 & - 4 & 0 & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.3

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 2 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.2.3.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} - 2 R_{1}$ to make the entry at $3, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{6}{5} & \frac{2}{5} & 0 \\ 0 & - \frac{16}{5} & - \frac{8}{5} & 0 \\ 2 - 2 \cdot 1 & - 4 - 2 (- \frac{6}{5}) & 0 - 2 (\frac{2}{5}) & 0 - 2 \cdot 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.3.2

Упростим $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{6}{5} & \frac{2}{5} & 0 \\ 0 & - \frac{16}{5} & - \frac{8}{5} & 0 \\ 0 & - \frac{8}{5} & - \frac{4}{5} & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.4

Multiply each element of $R_{2}$ by $- \frac{5}{16}$ 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 $- \frac{5}{16}$ to make the entry at $2, 2$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{6}{5} & \frac{2}{5} & 0 \\ - \frac{5}{16} \cdot 0 & - \frac{5}{16} (- \frac{16}{5}) & - \frac{5}{16} (- \frac{8}{5}) & - \frac{5}{16} \cdot 0 \\ 0 & - \frac{8}{5} & - \frac{4}{5} & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.4.2

Упростим $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{6}{5} & \frac{2}{5} & 0 \\ 0 & 1 & \frac{1}{2} & 0 \\ 0 & - \frac{8}{5} & - \frac{4}{5} & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.5

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + \frac{8}{5} R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.2.5.1

Perform the row operation $R_{3} = R_{3} + \frac{8}{5} R_{2}$ to make the entry at $3, 2$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{6}{5} & \frac{2}{5} & 0 \\ 0 & 1 & \frac{1}{2} & 0 \\ 0 + \frac{8}{5} \cdot 0 & - \frac{8}{5} + \frac{8}{5} \cdot 1 & - \frac{4}{5} + \frac{8}{5} \cdot \frac{1}{2} & 0 + \frac{8}{5} \cdot 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.5.2

Упростим $R_{3}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{6}{5} & \frac{2}{5} & 0 \\ 0 & 1 & \frac{1}{2} & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.2.6

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} + \frac{6}{5} R_{2}$ to make the entry at $1, 2$ a $0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.2.6.1

Perform the row operation $R_{1} = R_{1} + \frac{6}{5} R_{2}$ to make the entry at $1, 2$ a $0$ .

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

Этап 5.3.2.6.2

Упростим $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 1 & \frac{1}{2} & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{array}]$

Этап 5.3.3

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

$x + z = 0$

$y + \frac{1}{2} z = 0$

$0 = 0$

Этап 5.3.4

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

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = [\begin{array}{c} - z \\ - \frac{z}{2} \\ z \end{array}]$

Этап 5.3.5

Write the solution as a linear combination of vectors.

$[\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = z [\begin{array}{c} - 1 \\ - \frac{1}{2} \\ 1 \end{array}]$

Этап 5.3.6

Write as a solution set.

${z [\begin{array}{c} - 1 \\ - \frac{1}{2} \\ 1 \end{array}] | z \in R}$

Этап 5.3.7

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

${[\begin{array}{c} - 1 \\ - \frac{1}{2} \\ 1 \end{array}]}$

Этап 6

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

${[\begin{array}{c} \frac{1}{2} \\ 1 \\ 1 \end{array}], [\begin{array}{c} 2 \\ - 2 \\ 1 \end{array}], [\begin{array}{c} - 1 \\ - \frac{1}{2} \\ 1 \end{array}]}$