Đại số tuyến tính Ví dụ

[\begin{matrix} 0 & 1 - 1 & 0 \end{matrix}]

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

Bước 1

Lập công thức để tìm phương trình đặc trưng

p (λ)

$p (λ)$ .

p (λ) = định thức (A - λ I_{2})

$p (λ) = định thức (A - λ I_{2})$

Bước 2

Ma trận đơn vị cỡ

2

$2$ là ma trận vuông

2 \times 2

$2 \times 2$ có đường chéo chính gồm các hệ số một và phần còn lại là các hệ số không.

[\begin{matrix} 1 & 0 0 & 1 \end{matrix}]

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

Bước 3

Thay các giá trị đã biết vào

p (λ) = định thức (A - λ I_{2})

$p (λ) = định thức (A - λ I_{2})$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Thay

[\begin{matrix} 0 & 1 - 1 & 0 \end{matrix}]

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

A

$A$ .

p (λ) = định thức ([\begin{matrix} 0 & 1 - 1 & 0 \end{matrix}] - λ I_{2})

$p (λ) = định thức ([\begin{array}{c} 0 & 1 \\ - 1 & 0 \end{array}] - λ I_{2})$

Bước 3.2

Thay

[\begin{matrix} 1 & 0 0 & 1 \end{matrix}]

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

I_{2}

$I_{2}$ .

p (λ) = định thức ([\begin{matrix} 0 & 1 - 1 & 0 \end{matrix}] - λ [\begin{matrix} 1 & 0 0 & 1 \end{matrix}])

$p (λ) = định thức ([\begin{array}{c} 0 & 1 \\ - 1 & 0 \end{array}] - λ [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}])$

p (λ) = định thức ([\begin{matrix} 0 & 1 - 1 & 0 \end{matrix}] - λ [\begin{matrix} 1 & 0 0 & 1 \end{matrix}])

$p (λ) = định thức ([\begin{array}{c} 0 & 1 \\ - 1 & 0 \end{array}] - λ [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}])$

Bước 4

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1.1

Nhân

$- λ$ với mỗi phần tử của ma trận.

$p (λ) = định thức ([\begin{array}{c} 0 & 1 \\ - 1 & 0 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Bước 4.1.2

Rút gọn từng phần tử trong ma trận.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1.2.1

Nhân

$- 1$ với

$1$ .

$p (λ) = định thức ([\begin{array}{c} 0 & 1 \\ - 1 & 0 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Bước 4.1.2.2

Nhân

$- λ \cdot 0$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1.2.2.1

Nhân

$0$ với

$- 1$ .

$p (λ) = định thức ([\begin{array}{c} 0 & 1 \\ - 1 & 0 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Bước 4.1.2.2.2

Nhân

$0$ với

$λ$ .

$p (λ) = định thức ([\begin{array}{c} 0 & 1 \\ - 1 & 0 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Bước 4.1.2.3

Nhân

$- λ \cdot 0$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1.2.3.1

Nhân

$0$ với

$- 1$ .

$p (λ) = định thức ([\begin{array}{c} 0 & 1 \\ - 1 & 0 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Bước 4.1.2.3.2

Nhân

$0$ với

$λ$ .

$p (λ) = định thức ([\begin{array}{c} 0 & 1 \\ - 1 & 0 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 \\ 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Bước 4.1.2.4

Nhân

$- 1$ với

$1$ .

$p (λ) = định thức ([\begin{array}{c} 0 & 1 \\ - 1 & 0 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 \\ 0 & - λ \end{array}])$

Bước 4.2

Cộng các phần tử tương ứng với nhau.

$p (λ) = định thức [\begin{array}{c} 0 - λ & 1 + 0 \\ - 1 + 0 & 0 - λ \end{array}]$

Bước 4.3

Simplify each element.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.3.1

Trừ

$λ$ khỏi

$0$ .

$p (λ) = định thức [\begin{array}{c} - λ & 1 + 0 \\ - 1 + 0 & 0 - λ \end{array}]$

Bước 4.3.2

Cộng

$1$ và

$0$ .

$p (λ) = định thức [\begin{array}{c} - λ & 1 \\ - 1 + 0 & 0 - λ \end{array}]$

Bước 4.3.3

Cộng

$- 1$ và

$0$ .

$p (λ) = định thức [\begin{array}{c} - λ & 1 \\ - 1 & 0 - λ \end{array}]$

Bước 4.3.4

Trừ

$λ$ khỏi

$0$ .

$p (λ) = định thức [\begin{array}{c} - λ & 1 \\ - 1 & - λ \end{array}]$

Bước 5

Find the determinant.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.1

Có thể tìm được định thức của một

$2 \times 2$ ma trận bằng công thức

$| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

$p (λ) = - λ (- λ) - (- 1 \cdot 1)$

Bước 5.2

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.2.1

Viết lại bằng tính chất giao hoán của phép nhân.

$p (λ) = - 1 \cdot - 1 λ \cdot λ - (- 1 \cdot 1)$

Bước 5.2.2

Nhân

$λ$ với

$λ$ bằng cách cộng các số mũ.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.2.2.1

Di chuyển

$λ$ .

$p (λ) = - 1 \cdot - 1 (λ \cdot λ) - (- 1 \cdot 1)$

Bước 5.2.2.2

Nhân

$λ$ với

$λ$ .

$p (λ) = - 1 \cdot - 1 λ^{2} - (- 1 \cdot 1)$

Bước 5.2.3

Nhân

$- 1$ với

$- 1$ .

$p (λ) = 1 λ^{2} - (- 1 \cdot 1)$

Bước 5.2.4

Nhân

$λ^{2}$ với

$1$ .

$p (λ) = λ^{2} - (- 1 \cdot 1)$

Bước 5.2.5

Nhân

$- (- 1 \cdot 1)$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.2.5.1

Nhân

$- 1$ với

$1$ .

$p (λ) = λ^{2} - - 1$

Bước 5.2.5.2

Nhân

$- 1$ với

$- 1$ .

$p (λ) = λ^{2} + 1$

Bước 6

Đặt đa thức đặc trưng bằng

$0$ để tìm các trị riêng

$λ$ .

$λ^{2} + 1 = 0$

Bước 7

Giải tìm

$λ$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 7.1

Trừ

$1$ khỏi cả hai vế của phương trình.

$λ^{2} = - 1$

Bước 7.2

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$λ = \pm \sqrt{- 1}$

Bước 7.3

Viết lại

$\sqrt{- 1}$ ở dạng

$i$ .

$λ = \pm i$

Bước 7.4

Đáp án hoàn chỉnh là kết quả của cả hai phần dương và âm của đáp án.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 7.4.1

Đầu tiên, sử dụng giá trị dương của

$\pm$ để tìm đáp án đầu tiên.

$λ = i$

Bước 7.4.2

Tiếp theo, sử dụng giá trị âm của

$\pm$ để tìm đáp án thứ hai.

$λ = - i$

Bước 7.4.3

Đáp án hoàn chỉnh là kết quả của cả hai phần dương và âm của đáp án.

$λ = i, - i$