Exemples

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}]$

Étape 1

Déterminez les valeurs propres.

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Étape 1.1

Définissez la formule pour déterminer l’équation caractéristique $p (λ)$ .

$p (λ) = déterminant (A - λ I_{2})$

Étape 1.2

La matrice d’identité ou matrice d’unité de taille $2$ est la matrice carrée $2 \times 2$ avec les uns sur la diagonale principale et les zéros ailleurs.

$[\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$

Étape 1.3

Remplacez les valeurs connues dans $p (λ) = déterminant (A - λ I_{2})$ .

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Étape 1.3.1

Remplacez $A$ par $[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}]$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] - λ I_{2})$

Étape 1.3.2

Remplacez $I_{2}$ par $[\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}]$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] - λ [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}])$

Étape 1.4

Simplifiez

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Étape 1.4.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 1.4.1.1

Multipliez $- λ$ par chaque élément de la matrice.

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ \cdot 1 & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 1.4.1.2

Simplifiez chaque élément dans la matrice.

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Étape 1.4.1.2.1

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & - λ \cdot 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 1.4.1.2.2

Multipliez $- λ \cdot 0$ .

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Étape 1.4.1.2.2.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 λ \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 1.4.1.2.2.2

Multipliez $0$ par $λ$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 \\ - λ \cdot 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 1.4.1.2.3

Multipliez $- λ \cdot 0$ .

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Étape 1.4.1.2.3.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 \\ 0 λ & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 1.4.1.2.3.2

Multipliez $0$ par $λ$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 \\ 0 & - λ \cdot 1 \end{array}])$

Étape 1.4.1.2.4

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$p (λ) = déterminant ([\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - λ & 0 \\ 0 & - λ \end{array}])$

Étape 1.4.2

Additionnez les éléments correspondants.

$p (λ) = déterminant [\begin{array}{c} 6 - λ & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - λ \end{array}]$

Étape 1.4.3

Simplify each element.

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Étape 1.4.3.1

Additionnez $8$ et $0$ .

$p (λ) = déterminant [\begin{array}{c} 6 - λ & 8 \\ 2 + 0 & 5 - λ \end{array}]$

Étape 1.4.3.2

Additionnez $2$ et $0$ .

$p (λ) = déterminant [\begin{array}{c} 6 - λ & 8 \\ 2 & 5 - λ \end{array}]$

Étape 1.5

Find the determinant.

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Étape 1.5.1

Le déterminant d’une matrice $2 \times 2$ peut être déterminé en utilisant la formule $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ .

$p (λ) = (6 - λ) (5 - λ) - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2

Simplifiez le déterminant.

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Étape 1.5.2.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 1.5.2.1.1

Développez $(6 - λ) (5 - λ)$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 1.5.2.1.1.1

Appliquez la propriété distributive.

$p (λ) = 6 (5 - λ) - λ (5 - λ) - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.1.2

Appliquez la propriété distributive.

$p (λ) = 6 \cdot 5 + 6 (- λ) - λ (5 - λ) - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.1.3

Appliquez la propriété distributive.

$p (λ) = 6 \cdot 5 + 6 (- λ) - λ \cdot 5 - λ (- λ) - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.2

Simplifiez et associez les termes similaires.

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Étape 1.5.2.1.2.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 1.5.2.1.2.1.1

Multipliez $6$ par $5$ .

$p (λ) = 30 + 6 (- λ) - λ \cdot 5 - λ (- λ) - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.2.1.2

Multipliez $- 1$ par $6$ .

$p (λ) = 30 - 6 λ - λ \cdot 5 - λ (- λ) - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.2.1.3

Multipliez $5$ par $- 1$ .

$p (λ) = 30 - 6 λ - 5 λ - λ (- λ) - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.2.1.4

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$p (λ) = 30 - 6 λ - 5 λ - 1 \cdot - 1 λ \cdot λ - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.2.1.5

Multipliez $λ$ par $λ$ en additionnant les exposants.

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Étape 1.5.2.1.2.1.5.1

Déplacez $λ$ .

$p (λ) = 30 - 6 λ - 5 λ - 1 \cdot - 1 (λ \cdot λ) - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.2.1.5.2

Multipliez $λ$ par $λ$ .

$p (λ) = 30 - 6 λ - 5 λ - 1 \cdot - 1 λ^{2} - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.2.1.6

Multipliez $- 1$ par $- 1$ .

$p (λ) = 30 - 6 λ - 5 λ + 1 λ^{2} - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.2.1.7

Multipliez $λ^{2}$ par $1$ .

$p (λ) = 30 - 6 λ - 5 λ + λ^{2} - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.2.2

Soustrayez $5 λ$ de $- 6 λ$ .

$p (λ) = 30 - 11 λ + λ^{2} - 2 \cdot 8$

Étape 1.5.2.1.3

Multipliez $- 2$ par $8$ .

$p (λ) = 30 - 11 λ + λ^{2} - 16$

Étape 1.5.2.2

Soustrayez $16$ de $30$ .

$p (λ) = - 11 λ + λ^{2} + 14$

Étape 1.5.2.3

Remettez dans l’ordre $- 11 λ$ et $λ^{2}$ .

$p (λ) = λ^{2} - 11 λ + 14$

Étape 1.6

Définissez le polynôme caractéristique égal à $0$ pour déterminer les valeurs propres $λ$ .

$λ^{2} - 11 λ + 14 = 0$

Étape 1.7

Résolvez $λ$ .

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Étape 1.7.1

Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

Étape 1.7.2

Remplacez les valeurs $a = 1$ , $b = - 11$ et $c = 14$ dans la formule quadratique et résolvez pour $λ$ .

$\frac{11 \pm \sqrt{{(- 11)}^{2} - 4 \cdot (1 \cdot 14)}}{2 \cdot 1}$

Étape 1.7.3

Simplifiez

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Étape 1.7.3.1

Simplifiez le numérateur.

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Étape 1.7.3.1.1

Élevez $- 11$ à la puissance $2$ .

$λ = \frac{11 \pm \sqrt{121 - 4 \cdot 1 \cdot 14}}{2 \cdot 1}$

Étape 1.7.3.1.2

Multipliez $- 4 \cdot 1 \cdot 14$ .

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Étape 1.7.3.1.2.1

Multipliez $- 4$ par $1$ .

$λ = \frac{11 \pm \sqrt{121 - 4 \cdot 14}}{2 \cdot 1}$

Étape 1.7.3.1.2.2

Multipliez $- 4$ par $14$ .

$λ = \frac{11 \pm \sqrt{121 - 56}}{2 \cdot 1}$

Étape 1.7.3.1.3

Soustrayez $56$ de $121$ .

$λ = \frac{11 \pm \sqrt{65}}{2 \cdot 1}$

Étape 1.7.3.2

Multipliez $2$ par $1$ .

$λ = \frac{11 \pm \sqrt{65}}{2}$

Étape 1.7.4

La réponse finale est la combinaison des deux solutions.

$λ = \frac{11 + \sqrt{65}}{2}, \frac{11 - \sqrt{65}}{2}$

Étape 2

The eigenvector is equal to the null space of the matrix minus the eigenvalue times the identity matrix where $N$ is the null space and $I$ is the identity matrix.

$ε_{A} = N (A - λ I_{2})$

Étape 3

Find the eigenvector using the eigenvalue $λ = \frac{11 + \sqrt{65}}{2}$ .

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Étape 3.1

Remplacez les valeurs connues dans la formule.

$N ([\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}])$

Étape 3.2

Simplifiez

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Étape 3.2.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 3.2.1.1

Multipliez $- \frac{11 + \sqrt{65}}{2}$ par chaque élément de la matrice.

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 1 & - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 0 & - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 3.2.1.2

Simplifiez chaque élément dans la matrice.

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Étape 3.2.1.2.1

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} & - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 0 & - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 3.2.1.2.2

Multipliez $- \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 0$ .

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Étape 3.2.1.2.2.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} & 0 \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \\ - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 0 & - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 3.2.1.2.2.2

Multipliez $0$ par $\frac{11 + \sqrt{65}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} & 0 \\ - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 0 & - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 3.2.1.2.3

Multipliez $- \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 0$ .

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Étape 3.2.1.2.3.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} & 0 \\ 0 \frac{11 + \sqrt{65}}{2} & - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 3.2.1.2.3.2

Multipliez $0$ par $\frac{11 + \sqrt{65}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} & 0 \\ 0 & - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 3.2.1.2.4

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} & 0 \\ 0 & - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.2

Additionnez les éléments correspondants.

$[\begin{array}{c} 6 - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3

Simplify each element.

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Étape 3.2.3.1

Pour écrire $6$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 6 \cdot \frac{2}{2} - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.2

Associez $6$ et $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{6 \cdot 2}{2} - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.3

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$[\begin{array}{c} \frac{6 \cdot 2 - (11 + \sqrt{65})}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.4

Simplifiez le numérateur.

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Étape 3.2.3.4.1

Multipliez $6$ par $2$ .

$[\begin{array}{c} \frac{12 - (11 + \sqrt{65})}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.4.2

Appliquez la propriété distributive.

$[\begin{array}{c} \frac{12 - 1 \cdot 11 - \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.4.3

Multipliez $- 1$ par $11$ .

$[\begin{array}{c} \frac{12 - 11 - \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.4.4

Soustrayez $11$ de $12$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.5

Additionnez $8$ et $0$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.6

Additionnez $2$ et $0$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & 5 - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.7

Pour écrire $5$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & 5 \cdot \frac{2}{2} - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.8

Associez $5$ et $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{5 \cdot 2}{2} - \frac{11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.9

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{5 \cdot 2 - (11 + \sqrt{65})}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.10

Simplifiez le numérateur.

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Étape 3.2.3.10.1

Multipliez $5$ par $2$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{10 - (11 + \sqrt{65})}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.10.2

Appliquez la propriété distributive.

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{10 - 1 \cdot 11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.10.3

Multipliez $- 1$ par $11$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{10 - 11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.10.4

Soustrayez $11$ de $10$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{- 1 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.11

Réécrivez $- 1$ comme $- 1 (1)$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{- 1 (1) - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.12

Factorisez $- 1$ à partir de $- \sqrt{65}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{- 1 (1) - (\sqrt{65})}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.13

Factorisez $- 1$ à partir de $- 1 (1) - (\sqrt{65})$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{- 1 (1 + \sqrt{65})}{2} \end{array}]$

Étape 3.2.3.14

Placez le signe moins devant la fraction.

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 3.3

Find the null space when $λ = \frac{11 + \sqrt{65}}{2}$ .

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Étape 3.3.1

Write as an augmented matrix for $A x = 0$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 8 & 0 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 0 \end{array}]$

Étape 3.3.2

Déterminez la forme d’échelon en ligne réduite.

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Étape 3.3.2.1

Multiply each element of $R_{1}$ by $\frac{2}{1 - \sqrt{65}}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

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Étape 3.3.2.1.1

Multiply each element of $R_{1}$ by $\frac{2}{1 - \sqrt{65}}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} \frac{2}{1 - \sqrt{65}} \cdot \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & \frac{2}{1 - \sqrt{65}} \cdot 8 & \frac{2}{1 - \sqrt{65}} \cdot 0 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 0 \end{array}]$

Étape 3.3.2.1.2

Simplifiez $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{1 + \sqrt{65}}{4} & 0 \\ 2 & - \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 0 \end{array}]$

Étape 3.3.2.2

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

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Étape 3.3.2.2.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{1 + \sqrt{65}}{4} & 0 \\ 2 - 2 \cdot 1 & - \frac{1 + \sqrt{65}}{2} - 2 (- \frac{1 + \sqrt{65}}{4}) & 0 - 2 \cdot 0 \end{array}]$

Étape 3.3.2.2.2

Simplifiez $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{1 + \sqrt{65}}{4} & 0 \\ 0 & 0 & 0 \end{array}]$

Étape 3.3.3

Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.

$x - \frac{1 + \sqrt{65}}{4} y = 0$

$0 = 0$

Étape 3.3.4

Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.

$[\begin{array}{c} x \\ y \end{array}] = [\begin{array}{c} \frac{y}{4} + \frac{y \sqrt{65}}{4} \\ y \end{array}]$

Étape 3.3.5

Write the solution as a linear combination of vectors.

$[\begin{array}{c} x \\ y \end{array}] = y [\begin{array}{c} \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{65}}{4} \\ 1 \end{array}]$

Étape 3.3.6

Write as a solution set.

${y [\begin{array}{c} \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{65}}{4} \\ 1 \end{array}] | y \in R}$

Étape 3.3.7

The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.

${[\begin{array}{c} \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{65}}{4} \\ 1 \end{array}]}$

Étape 4

Find the eigenvector using the eigenvalue $λ = \frac{11 - \sqrt{65}}{2}$ .

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Étape 4.1

Remplacez les valeurs connues dans la formule.

$N ([\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} [\begin{array}{c} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}])$

Étape 4.2

Simplifiez

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Étape 4.2.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 4.2.1.1

Multipliez $- \frac{11 - \sqrt{65}}{2}$ par chaque élément de la matrice.

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 1 & - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 0 & - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 4.2.1.2

Simplifiez chaque élément dans la matrice.

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Étape 4.2.1.2.1

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} & - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 0 \\ - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 0 & - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 4.2.1.2.2

Multipliez $- \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 0$ .

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Étape 4.2.1.2.2.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} & 0 \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \\ - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 0 & - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 4.2.1.2.2.2

Multipliez $0$ par $\frac{11 - \sqrt{65}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} & 0 \\ - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 0 & - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 4.2.1.2.3

Multipliez $- \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 0$ .

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Étape 4.2.1.2.3.1

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} & 0 \\ 0 \frac{11 - \sqrt{65}}{2} & - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 4.2.1.2.3.2

Multipliez $0$ par $\frac{11 - \sqrt{65}}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} & 0 \\ 0 & - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \cdot 1 \end{array}]$

Étape 4.2.1.2.4

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$[\begin{array}{c} 6 & 8 \\ 2 & 5 \end{array}] + [\begin{array}{c} - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} & 0 \\ 0 & - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.2

Additionnez les éléments correspondants.

$[\begin{array}{c} 6 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3

Simplify each element.

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Étape 4.2.3.1

Pour écrire $6$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} 6 \cdot \frac{2}{2} - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.2

Associez $6$ et $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{6 \cdot 2}{2} - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.3

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$[\begin{array}{c} \frac{6 \cdot 2 - (11 - \sqrt{65})}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.4

Simplifiez le numérateur.

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Étape 4.2.3.4.1

Multipliez $6$ par $2$ .

$[\begin{array}{c} \frac{12 - (11 - \sqrt{65})}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.4.2

Appliquez la propriété distributive.

$[\begin{array}{c} \frac{12 - 1 \cdot 11 - - \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.4.3

Multipliez $- 1$ par $11$ .

$[\begin{array}{c} \frac{12 - 11 - - \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.4.4

Multipliez $- - \sqrt{65}$ .

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Étape 4.2.3.4.4.1

Multipliez $- 1$ par $- 1$ .

$[\begin{array}{c} \frac{12 - 11 + 1 \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.4.4.2

Multipliez $\sqrt{65}$ par $1$ .

$[\begin{array}{c} \frac{12 - 11 + \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.4.5

Soustrayez $11$ de $12$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 + 0 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.5

Additionnez $8$ et $0$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 + 0 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.6

Additionnez $2$ et $0$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & 5 - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.7

Pour écrire $5$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & 5 \cdot \frac{2}{2} - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.8

Associez $5$ et $\frac{2}{2}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{5 \cdot 2}{2} - \frac{11 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.9

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{5 \cdot 2 - (11 - \sqrt{65})}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.10

Simplifiez le numérateur.

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Étape 4.2.3.10.1

Multipliez $5$ par $2$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{10 - (11 - \sqrt{65})}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.10.2

Appliquez la propriété distributive.

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{10 - 1 \cdot 11 - - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.10.3

Multipliez $- 1$ par $11$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{10 - 11 - - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.10.4

Multipliez $- - \sqrt{65}$ .

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Étape 4.2.3.10.4.1

Multipliez $- 1$ par $- 1$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{10 - 11 + 1 \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.10.4.2

Multipliez $\sqrt{65}$ par $1$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{10 - 11 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.10.5

Soustrayez $11$ de $10$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{- 1 + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.11

Réécrivez $- 1$ comme $- 1 (1)$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{- 1 (1) + \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.12

Factorisez $- 1$ à partir de $\sqrt{65}$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{- 1 (1) - 1 (- \sqrt{65})}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.13

Factorisez $- 1$ à partir de $- 1 (1) - 1 (- \sqrt{65})$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & \frac{- 1 (1 - \sqrt{65})}{2} \end{array}]$

Étape 4.2.3.14

Placez le signe moins devant la fraction.

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{65}}{2} \end{array}]$

Étape 4.3

Find the null space when $λ = \frac{11 - \sqrt{65}}{2}$ .

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Étape 4.3.1

Write as an augmented matrix for $A x = 0$ .

$[\begin{array}{c} \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & 8 & 0 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 0 \end{array}]$

Étape 4.3.2

Déterminez la forme d’échelon en ligne réduite.

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Étape 4.3.2.1

Multiply each element of $R_{1}$ by $\frac{2}{1 + \sqrt{65}}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

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Étape 4.3.2.1.1

Multiply each element of $R_{1}$ by $\frac{2}{1 + \sqrt{65}}$ to make the entry at $1, 1$ a $1$ .

$[\begin{array}{c} \frac{2}{1 + \sqrt{65}} \cdot \frac{1 + \sqrt{65}}{2} & \frac{2}{1 + \sqrt{65}} \cdot 8 & \frac{2}{1 + \sqrt{65}} \cdot 0 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 0 \end{array}]$

Étape 4.3.2.1.2

Simplifiez $R_{1}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{1 - \sqrt{65}}{4} & 0 \\ 2 & - \frac{1 - \sqrt{65}}{2} & 0 \end{array}]$

Étape 4.3.2.2

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

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Étape 4.3.2.2.1

Perform the row operation $R_{2} = R_{2} - 2 R_{1}$ to make the entry at $2, 1$ a $0$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{1 - \sqrt{65}}{4} & 0 \\ 2 - 2 \cdot 1 & - \frac{1 - \sqrt{65}}{2} - 2 (- \frac{1 - \sqrt{65}}{4}) & 0 - 2 \cdot 0 \end{array}]$

Étape 4.3.2.2.2

Simplifiez $R_{2}$ .

$[\begin{array}{c} 1 & - \frac{1 - \sqrt{65}}{4} & 0 \\ 0 & 0 & 0 \end{array}]$

Étape 4.3.3

Use the result matrix to declare the final solution to the system of equations.

$x - \frac{1 - \sqrt{65}}{4} y = 0$

$0 = 0$

Étape 4.3.4

Write a solution vector by solving in terms of the free variables in each row.

$[\begin{array}{c} x \\ y \end{array}] = [\begin{array}{c} \frac{y}{4} - \frac{y \sqrt{65}}{4} \\ y \end{array}]$

Étape 4.3.5

Write the solution as a linear combination of vectors.

$[\begin{array}{c} x \\ y \end{array}] = y [\begin{array}{c} \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{65}}{4} \\ 1 \end{array}]$

Étape 4.3.6

Write as a solution set.

${y [\begin{array}{c} \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{65}}{4} \\ 1 \end{array}] | y \in R}$

Étape 4.3.7

The solution is the set of vectors created from the free variables of the system.

${[\begin{array}{c} \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{65}}{4} \\ 1 \end{array}]}$

Étape 5

The eigenspace of $A$ is the list of the vector space for each eigenvalue.

${[\begin{array}{c} \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{65}}{4} \\ 1 \end{array}], [\begin{array}{c} \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{65}}{4} \\ 1 \end{array}]}$

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