Jordan Form & Generalized Eigenvectors Practice Quiz with a Step-by-Step Interactive Lesson
Use the question set below to practice Jordan form and generalized eigenvectors: Jordan blocks \(J_k(\lambda)\), nilpotent parts, ordinary and generalized eigenvectors, Jordan chains, algebraic versus geometric multiplicity, generalized eigenspaces \(\ker((A-\lambda I)^k)\), minimal polynomial exponents, diagonalizability criteria, nilpotency index, trace, determinant, and field issues. Open the lesson for compact worked examples and quick checks.
How this Jordan form practice works
- 1. Take the practice set: answer questions about blocks, chains, kernels, minimal polynomials, nilpotent powers, and diagonalizability.
- 2. Open the lesson: review the definitions, recognition tests, worked examples, and single-answer checks.
- 3. Retry: return to the question set and first decide whether the problem asks for a block size, a chain relation, a multiplicity, or a polynomial exponent.
What you will learn in the Jordan form and generalized eigenvectors lesson
Jordan blocks
- Block shape: \(J_k(\lambda)\) has \(\lambda\) on the diagonal and \(1\) on the superdiagonal
- Nilpotent part: \(J_k(\lambda)-\lambda I\) dies at power \(k\)
- Diagonal form: all blocks have size \(1\)
Generalized eigenvectors
- Generalized: \((A-\lambda I)^k v=0\) for some \(k\ge1\)
- Chain: \((A-\lambda I)v_1=0\) and \((A-\lambda I)v_i=v_{i-1}\)
- Rank: if \(Nv≠0\) but \(N^2v=0\), the vector sits above an eigenvector
Multiplicities and kernels
- Algebraic multiplicity: total size of all \(\lambda\)-blocks
- Geometric multiplicity: number of \(\lambda\)-blocks
- Kernels: \(\dim\ker(A-\lambda I)\) counts eigenvector directions
Minimal polynomial and traps
- Largest block: exponent of \(X-\lambda\) in \(m_A(X)\)
- Diagonalizable: geometric multiplicity equals algebraic multiplicity for every eigenvalue
- Field: full Jordan form is guaranteed over an algebraically closed field such as \(\mathbb{C}\)
Practice set
Jordanvorm en gegeneraliseerde eigenvectoren practice questions with instant score
Answer all 10 questions below, then get your final score and a mistake review at the end so you know exactly what to improve.
Een gegeneraliseerde eigenvector voor eigenwaarde \(\lambda\) voldoet aan:
Correct answer: D. \((A-\lambda I)^k v=0\) voor een zekere \(k\ge1\)
Explanation: Gegeneraliseerde eigenvectoren worden uitgeschakeld door een macht van \(A-\lambda I\).
Een Jordanblok voor eigenwaarde \(\lambda\) heeft \(\lambda\) op de diagonaal en meestal wat daarboven?
Correct answer: B. Enen
Explanation: Een Jordanblok heeft enen op de bovendiagonaal.
Een matrix is precies dan diagonaliseerbaar wanneer alle Jordanblokken grootte hebben:
Correct answer: A. \(1\)
Explanation: Diagonale matrices zijn Jordanvormen met alleen \(1\times1\)-blokken.
Voor \(J=\begin{pmatrix}\lambda&1\\0&\lambda\end{pmatrix}\), wat is de enige eigenwaarde?
Correct answer: C. \(\lambda\)
Explanation: De diagonaalelementen van dit Jordanblok zijn beide \(\lambda\).
Voor \(J=\begin{pmatrix}2&1\\0&2\end{pmatrix}\), is \(J\) diagonaliseerbaar?
Correct answer: B. Nee
Explanation: Dit is een niet-triviaal Jordanblok van grootte \(2\), dus het is niet diagonaliseerbaar.
De grootte van het grootste Jordanblok voor \(\lambda\) is de exponent van \((X-\lambda)\) in:
Correct answer: B. Het minimaal polynoom
Explanation: Het minimaal polynoom legt voor elke eigenwaarde de grootte van het grootste Jordanblok vast.
Als \((A-\lambda I)v=0\), dan is \(v\):
Correct answer: D. Een eigenvector als \(v\ne0\)
Explanation: Dit is de gewone eigenvectorvergelijking.
Als \((A-\lambda I)^2v=0\) maar \((A-\lambda I)v\ne0\), dan is \(v\):
Correct answer: C. Een gegeneraliseerde eigenvector
Explanation: Het is een gegeneraliseerde eigenvector van rang \(2\), geen gewone eigenvector.
De trace van een Jordanmatrix is:
Correct answer: C. De som van de diagonaaleigenwaarden
Explanation: De trace is de som van de diagonaalelementen, dat wil zeggen eigenwaarden geteld met algebraïsche multipliciteit.
Welke eigenwaarde heeft een nilpotent Jordanblok?
Correct answer: A. \(0\)
Explanation: Nilpotente matrices hebben alleen eigenwaarde \(0\).
Result
Your score: 0 / 10
Review your result below.

