Исходная матрица имеет вид:
(1;0;0;0;5;1;0;0;2))
Составляем систему для определения координат собственных векторов:
(1 - λ)x1 + 0x2 + 0x3 = 0
0x1 + (5 - λ)x2 + 1x3 = 0
0x1 + 0x2 + (2 - λ)x3 = 0
Составляем уравнение и решаем его:
EQ A = \b\bc\| (\a \al \co3 \hs3 (1 - λ;0;0;0;5 - λ;1;0;0;2 - λ)) = 0
λ3 + 8λ2 - 17λ + 10 = 0
Один из корней уравнения равен λ1 = 1
Тогда характеристическое уравнение можно записать как (λ -1)(λ2 + 7λ - 10)=0.
- λ2 +7 λ - 10 = 0
D = 72 - 4 • (-1) • (-10) = 9
EQ λ1 = \f(-7+3;2•(-1)) = 2
EQ λ2 = \f(-7-3;2•(-1)) = 5
Рассмотрим пример нахождения собственного вектора для λ1.
Составляем систему для определения координат собственных векторов:
Подставляя λ = 1 в систему, имеем:
0x1 + 0x2 + 0x3 = 0
0x1 + 4x2 + 1x3 = 0
0x1 + 0x2 + 1x3 = 0
Пусть x1 - свободное неизвестное, тогда выразим через него все остальные xi.
Пусть х км/ч - скорость Долли, тогда
х + 0,25х = 1,25х км/ч - скорость Полли
Полли потратила на 0,5 ч меньше. Уравнение:
10/х - 10/(1,25х) = 0,5
10 · 1,25х - 10 · х = 0,5 · х · 1,25х
12,5х - 10х = 0,625х²
0,625х² - 12,5х + 10х = 0
0,625х² - 2,5х = 0
Разделим обе части уравнения на 2,5
0,25х² - х = 0
D = b² - 4ac = (-1)² - 4 · 0,25 · 0 = 1 - 0 = 1
√D = √1 = 1
х₁ = (1-1)/(2·0,25) = 0/(0,5) = 0
х₂ = (1+1)/(2·0,25) = 2/(0,5) = 4 (км/ч) - скорость Долли
4 · 1,25 = 5 (км/ч) - скорость Полли
ответ: 4 км/ч и 5 км/ч.
Проверка:
10 : 4 = 2,5 ч - время Долли
10 : 5 = 2 ч - время Полли
2,5 - 2 = 0,5 ч - на столько меньше время Полли
По условию составим уравнения:
Х=0,625·Ц
У=4/7·Ц
Х=У+180
Теперь первые два подставим в последнее, получим:
0,625·Ц=4/7·Ц+180
для упрощения переведем 0,625 в обычную дробь: 625/1000, сокращаем на 125, получим: 5/8. Подставляем в уравнение:
5/8·Ц=4/7·Ц+180
5/8·Ц-4/7·Ц=180, общий знаменатель 56, умножаем дроби на недостающие, получаем:
(35-32)·Ц/56=180
3·Ц/56=180
Ц/56=60
Ц=3360 ответ: Г.