고유값과 고유벡터

정사각행렬의 모든 고유값을 구합니다: 유리수면 정확한 분수, 이차식 케이스는 정확한 근호 형태, 나타날 때는 복소수 켤레쌍까지 — 각각 고유공간과 함께.
계산 완료
고유값, 고유공간, 풀이가 아래에 표시되어 있습니다.
입력 행렬 A3×3

정수, 음수, 소수 또는 분수 (예: 3, -2, 1/2). 빈 칸은 0으로 계산합니다.

특성다항식

det(λI − A) = λ^3

고유값은 이 다항식의 근입니다.

λ1
정확대수 3기하 3

0

고유공간의 기저(고유벡터):

(1, 0, 0)(0, 1, 0)(0, 0, 1)

단계별 풀이

  1. 1

    특성다항식

    Faddeev-LeVerrier 알고리즘으로 p(λ) = det(λI − A)를 계산합니다. 각 계수는 정확히 계산된 행렬 곱의 대각합으로 만들어지므로 반올림 오차가 없습니다.

    p(λ)=λ3p(\lambda) = \lambda^{3}
    • p(λ) = λ^3
  2. 2

    유리근 탐색

    유리근 정리를 적용합니다: 기약인 유리근 p/q는 p ∣ 상수항, q ∣ 최고차계수를 만족합니다. 찾은 근: 0 (×3).

    • λ = 0, algebraic multiplicity 3
  3. 3

    λ = 0의 고유공간

    가우스 소거법으로 (A − 0 I)v = 0을 풉니다. 대수적 중복도 3, 기하적 중복도 3. 기저: (1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0, 1).

    (A−λI) v=0(A - \lambda I)\,v = 0
  4. 4

    요약

    A는 대각화 가능합니다. 고유벡터들이 ℝ^3의 기저를 이루므로 A = P D P⁻¹입니다.