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線形代数:2次正方行列の固有値

技術士第一次試験 基礎科目/解析に関するもの/第3問(全15問)問題データ更新 2026-10-19

003五肢択一数値計算2次正方行列の固有値●●○

行列 A=(3 1; 2 2)(第 1 行が (3, 1)、第 2 行が (2, 2))の固有値の組として正しいものは、次のうちどれか。

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解答正解 1

固有値は特性方程式 det(A-λI)=0 の解である。(3-λ)(2-λ)-1×2=λ²-5λ+4=(λ-1)(λ-4)=0 より λ=1、4 となる。固有値の和はトレース(3+2=5)、積は行列式(3×2-1×2=4)に等しいという性質で検算できる。

選択肢ごとの判定

1正しい。特性方程式 λ²-5λ+4=0 より、λ=1、4 である。
2対角成分 3 と 2 をそのまま固有値とした誤り。対角成分が固有値になるのは、三角行列などの場合に限られる。
3非対角成分 1 と 2 を固有値とした誤り。
4固有値の積(行列式 4)と和(トレース 5)を、そのまま固有値として答えた誤り。
5符号を取り違えた値。特性方程式 λ²-5λ+4=0 の解は正である。
根拠区分 工学基礎出典 線形代数の基礎(固有値と特性方程式)更新 2026-10-19

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