Развлечения

Методика: Ранг матрицы, обратная матрица и собственные значения: онлайн с решением

Страница расчёта: открыть инструмент

Формула

Ранг — максимальный порядок ненулевого минора; ищется приведением к ступенчатому виду, базисный минор находится перебором сверху вниз. A⁻¹: метод Жордана–Гаусса на паре (A | E), а контроль — перемножением и формулой A⁻¹ = A* / det A (A* — союзная матрица). Собственные числа: det(λE − A) = 0, коэффициенты по Фаддееву–Леверье, корни — теорема о рациональных корнях плюс квадратное уравнение с точным дискриминантом.

Как выполняется расчёт

  1. Впишите матрицу — кнопки справа меняют размер; для ранга подходит и прямоугольная.
  2. Выберите вкладку: ранг, обратная или собственные значения. Для обратной и собственных матрица обязана быть квадратной.
  3. Прочитайте разбор: ход преобразований, базисный минор или журнал Жордана–Гаусса, спектр с векторами.
  4. Проверки идут в комплекте: A·A⁻¹ = E и суммы Виета для собственных чисел.

Ограничения и допущения

  • До 5×5 для ранга и до 4×4 для обратной и собственных: дальше разбором шагов уже не пользуются как тетрадью.
  • Собственные векторы выдаются для рациональных λ; иррациональные показываются точным радикалом, а вектор к ним доделывается тем же ходом на бумаге.
  • Если кубический многочлен не раскладывается, движок прямо называет десятичную аппроксимацию корня и помечает её как приближение.

Источники