1

Wydział: WILiŚ, Budownictwo, sem.2

dr Jolanta Dymkowska

Wyznaczanie wartości własnych macierzy stopnia trzeciego Fakt

(Postać wielomianu charakterystycznego macierzy stopnia n = 3 ) Niech A będzie

macierzą postaci:



a



11

a 12

a 13

A =  a



21

a 22

a 23





a 31

a 32

a 33

Wówczas wielomian charakterystyczny ma postać: W ( λ) = − λ 3 + p 1 λ 2 − p 2 λ + p 3 , gdzie:

•

p 1 = a 11 + a 22 + a 33 = tr A nazywamy śladem macierzy A ,

•

p 2 jest sumą minorów głownych stopnia drugiego macierzy A , tj.

a

a

a

p

11

a 12

11

a 13

22

a 23

2

=

+

+

,

a

a

a

21

a 22

31

a 33

32

a 33

•

p 3 = W (0) = det A jest wyznacznikiem macierzy A .

Przykład

Korzystjąc z powyższego faktu wyznaczyć wartości własne macierzy:



0

1

0 

A =  − 4

4

0 





− 2

1

2

Rozwiązanie

Obliczamy:

•

p 1 = a 11 + a 22 + a 33 = 0 + 4 + 2 = 6 ,

•

0

1

0

0

4

0

p

2

=

+

+

= 4 + 0 + 8 = 12

− 4

4

− 2

2

1

2

•

p 3 = W (0) = det A = 8.

Stąd

W ( λ) = − λ 3 + 6 λ 2 − 12 λ + 8 = −( λ − 2)3 .

Zatem rozwiązując równanie charakterystyczne W ( λ) = 0, otrzymujemy λ = 2.