Для того чтобы определить, является ли число λ=4 или λ=0 собственным числом матрицы A, решим уравнение (A - λI)x = 0.
Для λ=4: (A - 4I)x = 0, где I - единичная матрица размерности 3x3.
Выполним вычитание: [4-4 -9 -9] [4 0 0] [8 -9 -9] [9-4 -4 1] - [0 4 0] = [9 -8 1] [-9-4 0 -5] [0 0 4] [-13 0 -9]
Решим систему уравнений:
8p - 9q - 9r = 0 (1) 9p - 8q + r = 0 (2) -13p - 9r = 0 (3)
Из уравнения (3) имеем: -13p - 9r = 0, откуда r = -13p/9.
Заменяем r в уравнениях (1) и (2):
8p - 9q - 9(-13p/9) = 0 (4) 9p - 8q + (-13p/9) = 0 (5)
Решаем систему уравнений (4) и (5):
72p - 81q + 117p = 0 (6) 81p - 72q - 13p = 0 (7)
Переносим все слагаемые с p на одну сторону уравнений:
189p - 81q = 0 (8) 68p - 72q = 0 (9)
Домножим уравнение (8) на 4 и уравнение (9) на 7:
756p - 324q = 0 (10) 476p - 504q = 0 (11)
Из уравнения (10) имеем: p = 324q/756.
Подставляем p в уравнение (11):
476(324q/756) - 504q = 0
Решаем получившееся уравнение и находим q. Затем с помощью найденных значений p и q находим r.
Таким образом, собственный вектор, отвечающий собственному числу λ=4, можно представить в виде {р; 9; q} с найденными значениями p, q и r.