1.
∣ А − λ E ∣ = ∣ − λ 1 0 0 − λ 1 216 k 3 − 108 k 2 18 k − λ ∣ = 0 ∣ А-λ E ∣=
\begin{vmatrix}
-λ & 1&0 \\
0&-λ& 1\\
216k^3&-108k^2&18k-λ
\end{vmatrix}=0\\ ∣ А − λ E ∣= ∣ ∣ − λ 0 216 k 3 1 − λ − 108 k 2 0 1 18 k − λ ∣ ∣ = 0
λ 2 ( 18 к − λ ) + 216 к 3 + 0 − 0 − 0 − 108 к 2 λ = 0 λ^2 (18к-λ )+2 1 6 к^ 3 +0-0-0-1 0 8 к^2 λ=0 λ 2 ( 18 к − λ ) + 216 к 3 + 0 − 0 − 0 − 108 к 2 λ = 0
− λ 3 + 18 k λ 2 − 108 к 2 λ + 216 к 3 = 0 -λ ^3 +1 8 k λ^2-1 0 8 к^2 λ+2 1 6 к^3 =0 − λ 3 + 18 k λ 2 − 108 к 2 λ + 216 к 3 = 0
λ 3 − 18 k λ 2 + 108 к 2 λ − 216 к 3 = 0 λ ^3 -1 8 k λ^2 +1 0 8 к ^2 λ-2 1 6 к ^3 =0 λ 3 − 18 k λ 2 + 108 к 2 λ − 216 к 3 = 0
( λ 3 − 216 к 3 ) − ( 18 k λ 2 − 108 к 2 λ ) = 0 ( λ ^3 -2 1 6 к ^3 )-( 1 8 k λ ^2 -1 0 8 к ^2 λ)=0 ( λ 3 − 216 к 3 ) − ( 18 k λ 2 − 108 к 2 λ ) = 0
( λ − 6 к ) ( λ 2 + 6 k λ + 36 к 2 ) − 18 k λ ( λ − 6 к ) = 0 ( λ-6 к ) ( λ ^2 +6 k λ+3 6 к ^2 )-1 8 k λ ( λ-6 к )=0 ( λ − 6 к ) ( λ 2 + 6 kλ + 36 к 2 ) − 18 kλ ( λ − 6 к ) = 0
( λ − 6 к ) ( λ 2 − 12 k λ + 36 к 2 ) = 0 ( λ-6 к ) ( λ ^2 -1 2 k λ+3 6 к ^2 )=0 ( λ − 6 к ) ( λ 2 − 12 kλ + 36 к 2 ) = 0
λ − 6 к = 0 , ( λ − 6 к ) 2 = 0 λ-6 к=0 ,( λ-6 к )^2 =0 λ − 6 к = 0 , ( λ − 6 к ) 2 = 0
λ 1 = 6 к , λ 2 = 6 к , λ 3 = 6 к λ _1 =6 к ,\\
λ _2 =6 к ,\\
λ _3 =6 к λ 1 = 6 к , λ 2 = 6 к , λ 3 = 6 к
2.
the required matrix with the characteristic polynomial
p ( λ ) = 1 − 5 λ + λ 2 + 6 λ 3 + λ 4 p ( λ )=1-5 λ+λ ^2 +6 λ ^3 +λ ^4 p ( λ ) = 1 − 5 λ + λ 2 + 6 λ 3 + λ 4
in our case
( 0 0 0 − c 0 1 0 0 − c 1 0 1 0 − c 2 0 0 1 − c 3 ) \begin{pmatrix}
0 &0&0&-c_0 \\
1&0&0&-c_1\\
0&1&0&-c_2\\
0&0&1&-c_3
\end{pmatrix} ⎝ ⎛ 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 − c 0 − c 1 − c 2 − c 3 ⎠ ⎞
in our case
c 0 = 1 , c 1 = − 5 , c 2 = 1 , c 3 = 6 c _0 =1,c _1 =−5,c _2 =1,c _3 =6 c 0 = 1 , c 1 = − 5 , c 2 = 1 , c 3 = 6
there
( 0 0 0 − 1 1 0 0 5 0 1 0 − 1 0 0 1 − 6 ) \begin{pmatrix}
0 &0&0&-1 \\
1&0&0&5\\
0&1&0&-1\\
0&0&1&-6
\end{pmatrix} ⎝ ⎛ 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 − 1 5 − 1 − 6 ⎠ ⎞
Comments