$$$e^{\left[\begin{array}{cc}t & - t\\0 & t\end{array}\right]}$$$

크기가 $$$2$$$x$$$2$$$인 정사각 행렬 $$$\left[\begin{array}{cc}t & - t\\0 & t\end{array}\right]$$$에 대해, 계산기는 단계별 풀이와 함께 그 행렬의 지수 $$$e^{\left[\begin{array}{cc}t & - t\\0 & t\end{array}\right]}$$$를 구합니다.

관련 계산기: 행렬 거듭제곱 계산기

A

계산기가 무언가를 계산하지 못했거나 오류를 발견하셨거나, 제안이나 피드백이 있으시다면 문의해 주세요.

사용자 입력

$$$e^{\left[\begin{array}{cc}t & - t\\0 & t\end{array}\right]}$$$을(를) 구하시오.

풀이

먼저, 행렬을 대각화하세요(단계는 matrix diagonalization calculator를 참조하세요).

행렬이 대각화 가능하지 않으므로, 이를 대각행렬 $$$D = \left[\begin{array}{cc}t & 0\\0 & t\end{array}\right]$$$와 멱영 행렬 $$$N = \left[\begin{array}{cc}0 & - t\\0 & 0\end{array}\right]$$$의 합으로 나타내시오.

$$$N^{2} = \left[\begin{array}{cc}0 & 0\\0 & 0\end{array}\right]$$$라는 점에 유의하십시오.

이는 $$$e^{N} = I + N$$$임을 의미하며, 즉 $$$e^{\left[\begin{array}{cc}0 & - t\\0 & 0\end{array}\right]} = \left[\begin{array}{cc}1 & 0\\0 & 1\end{array}\right] + \left[\begin{array}{cc}0 & - t\\0 & 0\end{array}\right] = \left[\begin{array}{cc}1 & - t\\0 & 1\end{array}\right]$$$입니다.

대각 행렬의 지수는 대각 원소에 지수 함수를 적용한 행렬이다: $$$e^{\left[\begin{array}{cc}t & 0\\0 & t\end{array}\right]} = \left[\begin{array}{cc}e^{t} & 0\\0 & e^{t}\end{array}\right]$$$

이제, $$$e^{\left[\begin{array}{cc}t & - t\\0 & t\end{array}\right]} = e^{\left[\begin{array}{cc}t & 0\\0 & t\end{array}\right] + \left[\begin{array}{cc}0 & - t\\0 & 0\end{array}\right]} = e^{\left[\begin{array}{cc}t & 0\\0 & t\end{array}\right]}\cdot e^{\left[\begin{array}{cc}0 & - t\\0 & 0\end{array}\right]} = \left[\begin{array}{cc}e^{t} & 0\\0 & e^{t}\end{array}\right]\cdot \left[\begin{array}{cc}1 & - t\\0 & 1\end{array}\right].$$$

마지막으로, 행렬을 곱하십시오:

$$$\left[\begin{array}{cc}e^{t} & 0\\0 & e^{t}\end{array}\right]\cdot \left[\begin{array}{cc}1 & - t\\0 & 1\end{array}\right] = \left[\begin{array}{cc}e^{t} & - t e^{t}\\0 & e^{t}\end{array}\right]$$$ (단계는 행렬 곱셈 계산기를 참조하세요).

정답

$$$e^{\left[\begin{array}{cc}t & - t\\0 & t\end{array}\right]} = \left[\begin{array}{cc}e^{t} & - t e^{t}\\0 & e^{t}\end{array}\right]$$$A


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