与えられた行列 $\begin{pmatrix} 7 & -6 \\ 3 & -2 \end{pmatrix}$ の固有値を小さい順に求め、「タ」と「チ」に当てはまる数を答える問題です。

代数学固有値行列線形代数特性方程式
2025/7/18

1. 問題の内容

与えられた行列
(7632)\begin{pmatrix} 7 & -6 \\ 3 & -2 \end{pmatrix}
の固有値を小さい順に求め、「タ」と「チ」に当てはまる数を答える問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた行列を AA とします。
A=(7632)A = \begin{pmatrix} 7 & -6 \\ 3 & -2 \end{pmatrix}
次に、固有値を求めるために特性方程式を立てます。特性方程式は AλI=0|A - \lambda I| = 0 で与えられます。ここで、II は単位行列、λ \lambda は固有値を表します。
AλI=(7λ632λ)A - \lambda I = \begin{pmatrix} 7 - \lambda & -6 \\ 3 & -2 - \lambda \end{pmatrix}
特性方程式は以下のようになります。
(AλI)=(7λ)(2λ)(6)(3)=0|(A - \lambda I)| = (7 - \lambda)(-2 - \lambda) - (-6)(3) = 0
これを展開して整理します。
147λ+2λ+λ2+18=0-14 - 7\lambda + 2\lambda + \lambda^2 + 18 = 0
λ25λ+4=0\lambda^2 - 5\lambda + 4 = 0
この二次方程式を解きます。因数分解できます。
(λ1)(λ4)=0(\lambda - 1)(\lambda - 4) = 0
したがって、固有値は λ1=1\lambda_1 = 1λ2=4\lambda_2 = 4 です。
固有値を小さい順に並べると、1, 4 となります。
「タ」には小さい方の値である1が当てはまり、「チ」には大きい方の値である4が当てはまります。

3. 最終的な答え

タ:1
チ:4

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