线性代数示例

$[\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}]$

解题步骤 1

建立公式以求特征方程 $p (λ)$ 。

$p (λ) = 行列式 (A - λ I_{4})$

解题步骤 2

大小为 $4$ 的单位矩阵，是主对角线为 1 而其余元素皆为 0 的 $4 \times 4$ 方阵。

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

解题步骤 3

将已知值代入 $p (λ) = 行列式 (A - λ I_{4})$ 。

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解题步骤 3.1

代入 $[\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}]$ 替换 $A$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] - λ I_{4})$

解题步骤 3.2

代入 $[\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{array}]$ 替换 $I_{4}$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] - λ [\begin{array}{c} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{array}])$

解题步骤 4

化简。

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解题步骤 4.1

化简每一项。

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解题步骤 4.1.1

将 $- λ$ 乘以矩阵中的每一个元素。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2

化简矩阵中的每一个元素。

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解题步骤 4.1.2.1

将 $- 1$ 乘以 $1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.2

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.2.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.2.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.3

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.3.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.3.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.4

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.4.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.4.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.5

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.5.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.5.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.6

将 $- 1$ 乘以 $1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.7

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.7.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.7.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.8

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.8.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.8.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.9

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.9.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.9.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.10

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.10.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 λ & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.10.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.11

将 $- 1$ 乘以 $1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.12

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.12.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.12.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.13

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.13.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.13.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.14

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.14.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 λ & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.14.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.15

乘以 $- λ \cdot 0$ 。

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解题步骤 4.1.2.15.1

将 $0$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & 0 λ & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.15.2

将 $0$ 乘以 $λ$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

解题步骤 4.1.2.16

将 $- 1$ 乘以 $1$ 。

$p (λ) = 行列式 ([\begin{array}{c} 1 & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 & 0 & 0 \\ 0 & - λ & 0 & 0 \\ 0 & 0 & - λ & 0 \\ 0 & 0 & 0 & - λ \end{array}])$

解题步骤 4.2

加上相应元素。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 + 0 & 2 + 0 & 11 + 0 \\ 0 + 0 & - 1 - λ & 3 + 0 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3

Simplify each element.

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解题步骤 4.3.1

将 $3$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 + 0 & 11 + 0 \\ 0 + 0 & - 1 - λ & 3 + 0 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3.2

将 $2$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 + 0 \\ 0 + 0 & - 1 - λ & 3 + 0 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3.3

将 $11$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 + 0 & - 1 - λ & 3 + 0 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3.4

将 $0$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 + 0 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3.5

将 $3$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3.6

将 $8$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3.7

将 $0$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 + 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3.8

将 $0$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 - λ & 4 + 0 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3.9

将 $4$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 + 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3.10

将 $0$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 + 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3.11

将 $0$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 0 + 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 4.3.12

将 $0$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = 行列式 [\begin{array}{c} 1 - λ & 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 2 - λ \end{array}]$

解题步骤 5

Find the determinant.

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解题步骤 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 column $1$ by its cofactor and add.

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解题步骤 5.1.1

Consider the corresponding sign chart.

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

解题步骤 5.1.2

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

解题步骤 5.1.3

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

$| \begin{array}{c} - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$

解题步骤 5.1.4

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

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

解题步骤 5.1.5

The minor for $a_{21}$ is the determinant with row $2$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$

解题步骤 5.1.6

Multiply element $a_{21}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$

解题步骤 5.1.7

The minor for $a_{31}$ is the determinant with row $3$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$

解题步骤 5.1.8

Multiply element $a_{31}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$

解题步骤 5.1.9

The minor for $a_{41}$ is the determinant with row $4$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \end{array} |$

解题步骤 5.1.10

Multiply element $a_{41}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \end{array} |$

解题步骤 5.1.11

Add the terms together.

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

解题步骤 5.2

将 $0$ 乘以 $| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$ 。

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

解题步骤 5.3

将 $0$ 乘以 $| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$ 。

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

解题步骤 5.4

将 $0$ 乘以 $| \begin{array}{c} 3 & 2 & 11 \\ - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \end{array} |$ 。

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

解题步骤 5.5

计算 $| \begin{array}{c} - 1 - λ & 3 & 8 \\ 0 & - 2 - λ & 4 \\ 0 & 0 & 2 - λ \end{array} |$ 。

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解题步骤 5.5.1

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 column $1$ by its cofactor and add.

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解题步骤 5.5.1.1

Consider the corresponding sign chart.

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

解题步骤 5.5.1.2

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

解题步骤 5.5.1.3

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

$| \begin{array}{c} - 2 - λ & 4 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$

解题步骤 5.5.1.4

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

$(- 1 - λ) | \begin{array}{c} - 2 - λ & 4 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$

解题步骤 5.5.1.5

The minor for $a_{21}$ is the determinant with row $2$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 3 & 8 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$

解题步骤 5.5.1.6

Multiply element $a_{21}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 3 & 8 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$

解题步骤 5.5.1.7

The minor for $a_{31}$ is the determinant with row $3$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 3 & 8 \\ - 2 - λ & 4 \end{array} |$

解题步骤 5.5.1.8

Multiply element $a_{31}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 3 & 8 \\ - 2 - λ & 4 \end{array} |$

解题步骤 5.5.1.9

Add the terms together.

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

解题步骤 5.5.2

将 $0$ 乘以 $| \begin{array}{c} 3 & 8 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$ 。

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

解题步骤 5.5.3

将 $0$ 乘以 $| \begin{array}{c} 3 & 8 \\ - 2 - λ & 4 \end{array} |$ 。

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

解题步骤 5.5.4

计算 $| \begin{array}{c} - 2 - λ & 4 \\ 0 & 2 - λ \end{array} |$ 。

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解题步骤 5.5.4.1

可以使用公式 $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ 求 $2 \times 2$ 矩阵的行列式。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) ((- 2 - λ) (2 - λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.4.2

化简行列式。

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解题步骤 5.5.4.2.1

化简每一项。

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解题步骤 5.5.4.2.1.1

使用 FOIL 方法展开 $(- 2 - λ) (2 - λ)$ 。

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解题步骤 5.5.4.2.1.1.1

运用分配律。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 2 (2 - λ) - λ (2 - λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.4.2.1.1.2

运用分配律。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 2 \cdot 2 - 2 (- λ) - λ (2 - λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.4.2.1.1.3

运用分配律。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 2 \cdot 2 - 2 (- λ) - λ \cdot 2 - λ (- λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.4.2.1.2

化简并合并同类项。

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解题步骤 5.5.4.2.1.2.1

化简每一项。

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解题步骤 5.5.4.2.1.2.1.1

将 $- 2$ 乘以 $2$ 。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 - 2 (- λ) - λ \cdot 2 - λ (- λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.4.2.1.2.1.2

将 $- 1$ 乘以 $- 2$ 。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 2 λ - λ \cdot 2 - λ (- λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.4.2.1.2.1.3

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 2 λ - 2 λ - λ (- λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.4.2.1.2.1.4

使用乘法的交换性质重写。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 2 λ - 2 λ - 1 \cdot - 1 λ \cdot λ + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.4.2.1.2.1.5

通过指数相加将 $λ$ 乘以 $λ$ 。

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解题步骤 5.5.4.2.1.2.1.5.1

移动 $λ$ 。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + 2 λ - 2 λ - 1 \cdot - 1 (λ \cdot λ) + 0 \cdot 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.4.2.1.2.1.5.2

将 $λ$ 乘以 $λ$ 。

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

解题步骤 5.5.4.2.1.2.1.6

将 $- 1$ 乘以 $- 1$ 。

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

解题步骤 5.5.4.2.1.2.1.7

将 $λ^{2}$ 乘以 $1$ 。

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

解题步骤 5.5.4.2.1.2.2

从 $2 λ$ 中减去 $2 λ$ 。

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

解题步骤 5.5.4.2.1.2.3

将 $- 4$ 和 $0$ 相加。

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

解题步骤 5.5.4.2.1.3

将 $0$ 乘以 $4$ 。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + λ^{2} + 0) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.4.2.2

将 $- 4 + λ^{2}$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (- 4 + λ^{2}) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.4.2.3

将 $- 4$ 和 $λ^{2}$ 重新排序。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (λ^{2} - 4) + 0 + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.5

化简行列式。

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解题步骤 5.5.5.1

合并 $(- 1 - λ) (λ^{2} - 4) + 0 + 0$ 中相反的项。

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解题步骤 5.5.5.1.1

将 $(- 1 - λ) (λ^{2} - 4)$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (λ^{2} - 4) + 0) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.5.1.2

将 $(- 1 - λ) (λ^{2} - 4)$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = (1 - λ) ((- 1 - λ) (λ^{2} - 4)) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.5.2

使用 FOIL 方法展开 $(- 1 - λ) (λ^{2} - 4)$ 。

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解题步骤 5.5.5.2.1

运用分配律。

$p (λ) = (1 - λ) (- 1 (λ^{2} - 4) - λ (λ^{2} - 4)) + 0 + 0 + 0$

解题步骤 5.5.5.2.2

运用分配律。

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

解题步骤 5.5.5.2.3

运用分配律。

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

解题步骤 5.5.5.3

化简每一项。

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解题步骤 5.5.5.3.1

将 $- 1 λ^{2}$ 重写为 $- λ^{2}$ 。

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

解题步骤 5.5.5.3.2

将 $- 1$ 乘以 $- 4$ 。

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

解题步骤 5.5.5.3.3

通过指数相加将 $λ$ 乘以 $λ^{2}$ 。

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解题步骤 5.5.5.3.3.1

移动 $λ^{2}$ 。

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

解题步骤 5.5.5.3.3.2

将 $λ^{2}$ 乘以 $λ$ 。

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解题步骤 5.5.5.3.3.2.1

对 $λ$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 5.5.5.3.3.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 5.5.5.3.3.3

将 $2$ 和 $1$ 相加。

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

解题步骤 5.5.5.3.4

将 $- 4$ 乘以 $- 1$ 。

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

解题步骤 5.5.5.4

移动 $4$ 。

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

解题步骤 5.5.5.5

将 $- λ^{2}$ 和 $- λ^{3}$ 重新排序。

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

解题步骤 5.6

化简行列式。

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解题步骤 5.6.1

合并 $(1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4) + 0 + 0 + 0$ 中相反的项。

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解题步骤 5.6.1.1

将 $(1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4)$ 和 $0$ 相加。

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

解题步骤 5.6.1.2

将 $(1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4)$ 和 $0$ 相加。

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

解题步骤 5.6.1.3

将 $(1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4)$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = (1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4)$

解题步骤 5.6.2

将第一个表达式中的每一项与第二个表达式中的每一项相乘来展开 $(1 - λ) (- λ^{3} - λ^{2} + 4 λ + 4)$ 。

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

解题步骤 5.6.3

合并 $1 (- λ^{3}) + 1 (- λ^{2}) + 1 (4 λ) + 1 \cdot 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ) - λ \cdot 4$ 中相反的项。

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解题步骤 5.6.3.1

按照 $1 (4 λ)$ 和 $- λ \cdot 4$ 重新排列因数。

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

解题步骤 5.6.3.2

从 $1 \cdot 4 λ$ 中减去 $4 λ$ 。

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

解题步骤 5.6.3.3

将 $1 (- λ^{3}) + 1 (- λ^{2}) + 1 \cdot 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$ 和 $0$ 相加。

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

解题步骤 5.6.4

化简每一项。

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解题步骤 5.6.4.1

将 $- λ^{3}$ 乘以 $1$ 。

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

解题步骤 5.6.4.2

将 $- λ^{2}$ 乘以 $1$ 。

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

解题步骤 5.6.4.3

将 $4$ 乘以 $1$ 。

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 - λ (- λ^{3}) - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

解题步骤 5.6.4.4

使用乘法的交换性质重写。

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

解题步骤 5.6.4.5

通过指数相加将 $λ$ 乘以 $λ^{3}$ 。

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解题步骤 5.6.4.5.1

移动 $λ^{3}$ 。

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

解题步骤 5.6.4.5.2

将 $λ^{3}$ 乘以 $λ$ 。

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解题步骤 5.6.4.5.2.1

对 $λ$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 5.6.4.5.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 5.6.4.5.3

将 $3$ 和 $1$ 相加。

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

解题步骤 5.6.4.6

将 $- 1$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + 1 λ^{4} - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

解题步骤 5.6.4.7

将 $λ^{4}$ 乘以 $1$ 。

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} - λ (- λ^{2}) - λ (4 λ)$

解题步骤 5.6.4.8

使用乘法的交换性质重写。

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

解题步骤 5.6.4.9

通过指数相加将 $λ$ 乘以 $λ^{2}$ 。

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解题步骤 5.6.4.9.1

移动 $λ^{2}$ 。

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

解题步骤 5.6.4.9.2

将 $λ^{2}$ 乘以 $λ$ 。

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解题步骤 5.6.4.9.2.1

对 $λ$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 5.6.4.9.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 5.6.4.9.3

将 $2$ 和 $1$ 相加。

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

解题步骤 5.6.4.10

将 $- 1$ 乘以 $- 1$ 。

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} + 1 λ^{3} - λ (4 λ)$

解题步骤 5.6.4.11

将 $λ^{3}$ 乘以 $1$ 。

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} + λ^{3} - λ (4 λ)$

解题步骤 5.6.4.12

使用乘法的交换性质重写。

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

解题步骤 5.6.4.13

通过指数相加将 $λ$ 乘以 $λ$ 。

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解题步骤 5.6.4.13.1

移动 $λ$ 。

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

解题步骤 5.6.4.13.2

将 $λ$ 乘以 $λ$ 。

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

解题步骤 5.6.4.14

将 $- 1$ 乘以 $4$ 。

$p (λ) = - λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} + λ^{3} - 4 λ^{2}$

解题步骤 5.6.5

合并 $- λ^{3} - λ^{2} + 4 + λ^{4} + λ^{3} - 4 λ^{2}$ 中相反的项。

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解题步骤 5.6.5.1

将 $- λ^{3}$ 和 $λ^{3}$ 相加。

$p (λ) = - λ^{2} + 4 + λ^{4} + 0 - 4 λ^{2}$

解题步骤 5.6.5.2

将 $- λ^{2} + 4 + λ^{4}$ 和 $0$ 相加。

$p (λ) = - λ^{2} + 4 + λ^{4} - 4 λ^{2}$

解题步骤 5.6.6

从 $- λ^{2}$ 中减去 $4 λ^{2}$ 。

$p (λ) = - 5 λ^{2} + 4 + λ^{4}$

解题步骤 5.6.7

移动 $4$ 。

$p (λ) = - 5 λ^{2} + λ^{4} + 4$

解题步骤 5.6.8

将 $- 5 λ^{2}$ 和 $λ^{4}$ 重新排序。

$p (λ) = λ^{4} - 5 λ^{2} + 4$

解题步骤 6

使特征多项式等于 $0$ ，以求特征值 $λ$ 。

$λ^{4} - 5 λ^{2} + 4 = 0$

解题步骤 7

求解 $λ$ 。

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解题步骤 7.1

将 $u = λ^{2}$ 代入方程。这将使得二次公式变得更容易使用。

$u^{2} - 5 u + 4 = 0$

$u = λ^{2}$

解题步骤 7.2

使用 AC 法来对 $u^{2} - 5 u + 4$ 进行因式分解。

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解题步骤 7.2.1

思考一下 $x^{2} + b x + c$ 这种形式。找出一对整数，其积为 $c$ ，且和为 $b$ 。在本例中，其积即为 $4$ ，和为 $- 5$ 。

$- 4, - 1$

解题步骤 7.2.2

使用这些整数书写分数形式。

$(u - 4) (u - 1) = 0$

解题步骤 7.3

如果等式左侧的任一因数等于 $0$ ，则整个表达式将等于 $0$ 。

$u - 4 = 0$

$u - 1 = 0$

解题步骤 7.4

将 $u - 4$ 设为等于 $0$ 并求解 $u$ 。

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解题步骤 7.4.1

将 $u - 4$ 设为等于 $0$ 。

$u - 4 = 0$

解题步骤 7.4.2

在等式两边都加上 $4$ 。

$u = 4$

解题步骤 7.5

将 $u - 1$ 设为等于 $0$ 并求解 $u$ 。

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解题步骤 7.5.1

将 $u - 1$ 设为等于 $0$ 。

$u - 1 = 0$

解题步骤 7.5.2

在等式两边都加上 $1$ 。

$u = 1$

解题步骤 7.6

最终解为使 $(u - 4) (u - 1) = 0$ 成立的所有值。

$u = 4, 1$

解题步骤 7.7

将 $u = λ^{2}$ 的真实值代入回已解的方程中。

$λ^{2} = 4$

${(λ^{2})}^{1} = 1$

解题步骤 7.8

求解 $λ$ 的第一个方程。

$λ^{2} = 4$

解题步骤 7.9

求解 $λ$ 的方程。

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解题步骤 7.9.1

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

$λ = \pm \sqrt{4}$

解题步骤 7.9.2

化简 $\pm \sqrt{4}$ 。

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解题步骤 7.9.2.1

将 $4$ 重写为 $2^{2}$ 。

$λ = \pm \sqrt{2^{2}}$

解题步骤 7.9.2.2

假设各项均为正实数，从根式下提出各项。

$λ = \pm 2$

解题步骤 7.9.3

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

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解题步骤 7.9.3.1

首先，利用 $\pm$ 的正值求第一个解。

$λ = 2$

解题步骤 7.9.3.2

下一步，使用 $\pm$ 的负值来求第二个解。

$λ = - 2$

解题步骤 7.9.3.3

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

$λ = 2, - 2$

解题步骤 7.10

求解 $λ$ 的第二个方程。

${(λ^{2})}^{1} = 1$

解题步骤 7.11

求解 $λ$ 的方程。

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解题步骤 7.11.1

去掉圆括号。

$λ^{2} = 1$

解题步骤 7.11.2

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

$λ = \pm \sqrt{1}$

解题步骤 7.11.3

$1$ 的任意次方根都是 $1$ 。

$λ = \pm 1$

解题步骤 7.11.4

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

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解题步骤 7.11.4.1

首先，利用 $\pm$ 的正值求第一个解。

$λ = 1$

解题步骤 7.11.4.2

下一步，使用 $\pm$ 的负值来求第二个解。

$λ = - 1$

解题步骤 7.11.4.3

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

$λ = 1, - 1$

解题步骤 7.12

$λ^{4} - 5 λ^{2} + 4 = 0$ 的解是 $λ = 2, - 2, 1, - 1$ 。

$λ = 2, - 2, 1, - 1$

线性代数 示例

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