Линейная алгебра. Решение типовых примеров. Варианты контрольных заданий. Пинкина Н.А. - 9 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

17
Найдем определитель данной матрицы и вычислим его разложением
по первой строке.
1,6
067
60)6(
0)67()6()63412()6())3()2(
)4()3(()6(
43
23
)6()1(
431
231
006
2
22
11
==
=+
==
=+×=+×=×
××=
××=
=
+
λλ
λλ
λλ
λλλλλλλ
λλλ
λ
λ
λ
λ
λ
λ
λ
EA
В результате мы получили следующие собственные числа:
1
6
3
2,1
=
=
λ
λ
Найдем соответствующие им собственные вектора.
По определению собственного значения и собственного вектора
Найдем собственный вектор для
=
=
=×
=
231
231
000
6431
2631
0066
6
6
2,1
EA
λ
Воспользуемся методом Гаусса для определения ранга полученной
матрицы. Для этого проведем следующие преобразования: сложим
вторую и третью строчку.
=
460
231
000
Умножив полученную матрицу с вектором
=
3
2
1
x
x
x
X
получим
систему:
=
=
=
×
046
023
0
460
231
000
32
321
3
2
1
xx
xxx
x
x
x
Ранг данной системы равен 2, а количество неизвестных три,
следовательно должна быть одна свободная неизвестная. Обозначим
за свободную неизвестную x
3
. Из второго уравнения выражаем x
2
через свободную неизвестную:
0)(
0
=
=
=
XEA
XAX
XAX
λ
λ
λ
18
32
32
3
2
46
xx
xx
=
=
Полученное значение x
2
подставляем в первое уравнение.
=
=Χ
=
=×
3
3
3
2
1
1
331
3
2
0
0
02)
3
2
(3
x
x
x
x
x
x
xxx
Проверка: x
3
-свободная неизвестная. Пусть x
3
=3, тогда
=Χ
3
2
0
По определению собственного значения собственного вектора:
ХАХ
λ
=
Подставим в определение найденное собственное число и
собственный вектор.
ХХА
×=×
×=
=
×
λ
3
2
0
6
18
12
0
3
2
0
431
231
006
Теперь найдем собственный вектор для
=
=
=×
=
331
221
005
1431
2131
0016
1
1
3
ЕА
λ
Воспользуемся методом Гаусса для определения ранга данной
матрицы. Для этого поменяем местами первую и третью строчки.
Затем полученную первую строчку сложим со второй и умножив на
5 сложим с третьей строчкой.
=
=
=
15150
110
331
005
221
331
Перемножив полученную матрицу с вектором Х=
3
2
1
х
х
х
получим
систему: