与えられた行列 $\begin{pmatrix} 7 & 4 \\ 4 & 7 \end{pmatrix}$ の固有値のうち、大きい方の値を求めます。

代数学線形代数固有値行列
2025/7/21

1. 問題の内容

与えられた行列 (7447)\begin{pmatrix} 7 & 4 \\ 4 & 7 \end{pmatrix} の固有値のうち、大きい方の値を求めます。

2. 解き方の手順

まず、与えられた行列を AA とします。
A=(7447)A = \begin{pmatrix} 7 & 4 \\ 4 & 7 \end{pmatrix}
次に、固有方程式を立てます。固有方程式は、det(AλI)=0\det(A - \lambda I) = 0 で与えられます。ここで、λ\lambda は固有値、 II は単位行列です。
したがって、
det((7447)λ(1001))=0\det\left(\begin{pmatrix} 7 & 4 \\ 4 & 7 \end{pmatrix} - \lambda \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}\right) = 0
det(7λ447λ)=0\det \begin{pmatrix} 7-\lambda & 4 \\ 4 & 7-\lambda \end{pmatrix} = 0
(7λ)242=0(7-\lambda)^2 - 4^2 = 0
(7λ)2=16(7-\lambda)^2 = 16
7λ=±47-\lambda = \pm 4
したがって、λ=7±4\lambda = 7 \pm 4 となり、固有値は λ1=7+4=11\lambda_1 = 7+4 = 11λ2=74=3\lambda_2 = 7-4 = 3 です。
固有値の大きい方は11です。

3. 最終的な答え

11

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