早稲田大学 創造理工学研究科 経営システム工学専攻 2014年8月実施 线性代数
Author
思齐塾, 祭音Myyura
Description
次の行列(matrix)の固有値 (eigenvalue) と固有ベクトル (eigenvector) をすべて求めよ。
−11302−4001
题目描述
求矩阵
−11302−4001
的全部特征值及其对应的全部特征向量。
Kai
Let
A=−11302−4001
.
To find the eigenvalues, we need to solve the characteristic equation ∣A−λI∣=0 , where I is the identity matrix.
A−λI=−1−λ1302−λ−4001−λ
∣A−λI∣=(−1−λ)(2−λ)(1−λ)=0
So, the eigenvalues are λ1=−1 , λ2=2 , and λ3=1 .
Now, let's find the eigenvectors for each eigenvalue.
For λ1=−1 :
(A−λ1I)v1=0
01303−4002x1x2x3=000
x1+3x2=0⇒x1=−3x2
3x1−4x2+2x3=0⇒3(−3x2)−4x2+2x3=0⇒−13x2+2x3=0⇒x3=213x2
Let x2=2 , then x1=−6 and x3=13 .
So,
v1=−6213
For λ2=2 :
(A−λ2I)v2=0
−31300−400−1x1x2x3=000
−3x1=0⇒x1=0
x1=0
3x1−4x2−x3=0⇒−4x2−x3=0⇒x3=−4x2
Let x2=1 , then x3=−4 .
So,
v2=01−4
For λ3=1 :
(A−λ3I)v3=0
−21301−4000x1x2x3=000
−2x1=0⇒x1=0
x1+x2=0⇒x2=0
3x1−4x2=0⇒0=0
Let x3=1 .
So,
v3=001
Therefore, the eigenvalues are -1, 2, and 1, with corresponding eigenvectors
−6213
,
01−4
, and
001
.