Vectơ riêng Máy tính

Định dạng số
Bình luận giải pháp
Không có mô tả (chỉ hiển thị kết quả)

a

b

c

d

x

y

z

clear

i

ab
x2
xn

Randomize

313131313135151515151583137
2
2510
=Giải

  Về máy tính vectơ riêng của ma trận

Đây là máy tính vectơ riêng của ma trận trực tuyến miễn phí với mô tả giải pháp đầy đủ, chi tiết, từng bước, thực hiện các phép toán với ma trận có kích thước lên đến 99x99 với các phần tử ma trận thuộc loại này: số thập phân, phân số, số phức, biến.

Để bắt đầu tính toán, trước tiên bạn cần nhập kích thước của ma trận vào ô nhập liệu mà bạn có thể tìm thấy ở đầu màn hình, ngoài ra bạn cũng có thể chọn phương pháp tính toán mong muốn.

Ngay bên dưới bạn sẽ tìm thấy một cửa sổ ma trận trong đó bạn cần nhập các phần tử ma trận bằng bàn phím. Bảng điều khiển ma trận cũng nằm ở đây, giúp đơn giản hóa công việc với ma trận và chứa các phần tử điều khiển sau:

  • Phần tử đầu tiên cho phép bạn mở rộng cửa sổ ma trận. Điều này có thể đặc biệt hữu ích trong những trường hợp bạn cần thực hiện các phép tính với các ma trận rất lớn không vừa hoàn toàn. Nếu ma trận vẫn không hiển thị sau khi mở rộng cửa sổ, bạn có thể thay đổi kích thước của ma trận bằng các nút + / -;
  • Phần tử thứ hai thực hiện chức năng sao chép đầu vào ma trận vào bộ nhớ đệm. Điều này có thể hữu ích trong những trường hợp bạn thường sử dụng cùng một ma trận cho các phép tính hoặc nếu bạn cần di chuyển ma trận giữa các phép toán;
  • Và phần tử cuối cùng chèn ma trận đã sao chép trước đó, cho phép bạn tăng tốc quá trình nhập ma trận chỉ bằng vài cú nhấp chuột, thay vì phải làm thủ công;

Và ở phía dưới nữa, bạn sẽ tìm thấy thanh công cụ cho phép bạn tùy chỉnh máy tính và làm cho việc sử dụng nó dễ dàng hơn. Nó được chia thành ba phần theo cách trực quan, mỗi phần chịu trách nhiệm cho chức năng sau:

  • Phần đầu tiên cho phép bạn chọn định dạng số khi hiển thị kết quả giải pháp. Ngoài ra, ở đây bạn có thể tắt chú thích cho giải pháp của vấn đề nếu bạn đã hiểu cách giải quyết vấn đề này và bạn sử dụng máy tính để tăng tốc hoặc kiểm tra các tính toán của riêng mình. Hoặc bạn có thể tắt hoàn toàn giải pháp từng bước nếu bạn chỉ cần kết quả của giải pháp;
  • Phần thứ hai chứa các nút cho phép bạn thay đổi loại trường nhập ma trận, xóa các phần tử của nó hoặc toàn bộ ma trận và nút lớn nhất có dấu bằng, sẽ đưa bạn đến màn hình với giải pháp của vấn đề. Tất cả các nút này được nhân đôi bởi các phím trên bàn phím. Để tìm biết phím nào trên bàn phím cần nhấn, chỉ cần di chuột qua một trong các nút và sẽ xuất hiện một cửa sổ thông báo với tên của phím. Bạn cũng có thể sử dụng các phím mũi tên trên bàn phím để di chuyển con trỏ giữa các trường nhập ma trận;
  • Và phần cuối cùng cho phép bạn chọn số chữ số thập phân để làm tròn các số không nguyên. Ngoài ra, ở đây bạn có thể ngay lập tức xem ví dụ về cách các phân số được làm tròn sẽ trông như thế nào;

  Vectơ riêng của ma trận là gì?

Vectơ riêng là vectơ mà hướng của chúng không thay đổi bởi phép biến đổi tuyến tính nhưng bị thu hẹp hoặc mở rộng theo một hệ số không đổi gọi là giá trị riêng.

  Cách tìm vectơ riêng của ma trận?

Trước tiên, chúng ta cần tìm các giá trị riêng của ma trận đã cho. Sau đó, thay thế giá trị riêng đầu tiên λ vào phương trình (A − λ I)x = 0 và giải tìm x. Các nghiệm thu được của phương trình này là vectơ riêng cho giá trị riêng đầu tiên. Bây giờ chúng ta cần lặp lại quá trình này cho các giá trị riêng còn lại, và tập các vectơ của mỗi giá trị riêng của ma trận đã cho sẽ cung cấp cho chúng ta các vectơ riêng của ma trận này. Giống như giá trị riêng, vectơ riêng chỉ có thể được tính cho các ma trận vuông.

  Ví dụ tìm vectơ riêng của ma trận

Viết ma trận ban đầu
A
:
A
=
71
7
2
8
8
5
5
5
8
Để tìm các vectơ riêng của ma trận
A
, cần thực hiện các bước sau:
1)
Tìm các giá trị riêng của ma trận A;
2)
Ghi nhớ ma trận A - λI, sẽ được hình thành trong quá trình tìm các giá trị riêng;
3)
Đối với mỗi giá trị riêng, tạo một hệ phương trình tuyến tính như sau:
(
A
-
λ
0
i
*
I
) *
ѵ
0
1
ѵ
0
2
ѵ
0
3
= 0;
// trong đó
λ
là một giá trị riêng nào đó
i
là chỉ số của giá trị riêng
I
là ma trận đơn vị
4)
Giải hệ phương trình tuyến tính cho mỗi giá trị riêng;
5)
Các nghiệm của một hệ phương trình tuyến tính nào đó là một vectơ cho một giá trị riêng nào đó;
6)
Tập hợp các vectơ của mỗi giá trị riêng của ma trận A sẽ cho chúng ta các vectơ riêng của ma trận A;
2
Giá trị riêng
λ
0
1
=
72
1
10
;
λ
0
2
=
12
1
50
;
λ
0
3
=
2
22
25
;
3
Vectơ riêng cho λ
Chúng ta đã tìm thấy một vectơ cho
λ
=
72
1
10
:
ѵ
0
1
=
25
1
50
2
81
100
1
4
Vectơ riêng cho λ
Chúng ta đã tìm thấy một vectơ cho
λ
=
12
1
50
:
ѵ
0
2
=
-
21
100
89
100
1
5
Vectơ riêng cho λ
Chúng ta đã tìm thấy một vectơ cho
λ
=
2
22
25
:
ѵ
0
3
=
1
20
-1
1
25
1
Answer
(A − λᵢ · I) · νᵢ = 0
ѵ
0
1
=
25
1
50
2
81
100
1
;
ѵ
0
2
=
-
21
100
89
100
1
;
ѵ
0
3
=
1
20
-1
1
25
1
;
Kích thước3×3

  Nguồn