特徵值與特徵向量計算器

逐步計算特徵值與特徵向量

此計算器將求出給定方陣的特徵值與特徵向量(特徵空間),並顯示步驟。

相關計算器: 特徵多項式計算器

A

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$$$\left[\begin{array}{cc}1 & 2\\0 & 3\end{array}\right]$$$的特徵值與特徵向量。

解答

首先,將給定矩陣的主對角線元素各減去 $$$\lambda$$$,形成一個新矩陣:$$$\left[\begin{array}{cc}1 - \lambda & 2\\0 & 3 - \lambda\end{array}\right]$$$

所得矩陣的行列式為 $$$\left(\lambda - 3\right) \left(\lambda - 1\right)$$$(步驟請參見 行列式計算器)。

求解方程式 $$$\left(\lambda - 3\right) \left(\lambda - 1\right) = 0$$$

根為 $$$\lambda_{1} = 3$$$, $$$\lambda_{2} = 1$$$(步驟請參見方程求解器)。

這些是特徵值。

接著,求特徵向量。

  • $$$\lambda = 3$$$

    $$$\left[\begin{array}{cc}1 - \lambda & 2\\0 & 3 - \lambda\end{array}\right] = \left[\begin{array}{cc}-2 & 2\\0 & 0\end{array}\right]$$$

    此矩陣的零空間為 $$$\left\{\left[\begin{array}{c}1\\1\end{array}\right]\right\}$$$(步驟請參見 零空間計算器)。

    這是特徵向量。

  • $$$\lambda = 1$$$

    $$$\left[\begin{array}{cc}1 - \lambda & 2\\0 & 3 - \lambda\end{array}\right] = \left[\begin{array}{cc}0 & 2\\0 & 2\end{array}\right]$$$

    此矩陣的零空間為 $$$\left\{\left[\begin{array}{c}1\\0\end{array}\right]\right\}$$$(步驟請參見 零空間計算器)。

    這是特徵向量。

答案

特徵值:$$$3$$$A,重數:$$$1$$$A,特徵向量:$$$\left[\begin{array}{c}1\\1\end{array}\right]$$$A

特徵值:$$$1$$$A,重數:$$$1$$$A,特徵向量:$$$\left[\begin{array}{c}1\\0\end{array}\right]$$$A