p_math_12-1-1(質問管理番号)

回答日時:  season1
Q:  ※行列をテキストで表現するのが難しいので、Python風に記述します。
λ = 1のとき
x = ([[0],
[0],
[1]]) の定数倍
という回答になっていますが、λ = 1のときは
3*x1 + 2*x2 + 0*x3 = 1*x1 より
x1 = -x2
が出てくると思います。そうすると、
x = ([[1],
[-1],
[0]]) の定数倍
という答えになりそうな気がするのですが、どのようにして前述の回答になるのでしょうか?
A:  立方程式になっているということが重要です
3 2 0
0 2 0
0 0 1
という行列に
x1
x2
x3
というベクトルがかけ算され、結果が
1* x1
1* x2
1* x3
となるという関係を連立方程式として解釈すると
3*x1 + 2*x2 + 0*x3 = 1*x1
0*x1 + 2*x2 + 0*x3 = 1*x2
0*x1 + 0*x2 + 1*x3 = 1*x3
となります。これを整理すれば
3*x1 + 2*x2 +          = x1
2*x2 +          = x2
x3 = x3
おっしゃるとおり、
3*x1 + 2*x2 + 0*x3 = 1*x1 より
x1 = -x2
が出てくるのですが、
連立方程式の2段目の式に注目してください!
2*x2 = x2
という関係が出てきています。
ある数の2倍=もとのある数といった関係になりうる数は0のみです。
したがって
x2=0となるのです。
ここでx2が決定してしまったので、連立されているその他の式も影響をうけます。
結局、x1=-x2=0
となってしまい、固有ベクトルは
0
0
1
の定数倍となります。