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
Jordanform och generaliserade egenvektorer 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.
En generaliserad egenvektor för egenvärdet \(\lambda\) uppfyller:
Correct answer: D. \((A-\lambda I)^k v=0\) för något \(k\ge1\)
Explanation: Generaliserade egenvektorer slås ut av någon potens av \(A-\lambda I\).
En Jordanblock för egenvärdet \(\lambda\) har \(\lambda\) på diagonalen och vanligtvis vad ovanför den?
Correct answer: B. Ettor
Explanation: En Jordanblock har ettor på superdiagonalen.
En matris är diagonaliserbar exakt när alla Jordanblock har storleken:
Correct answer: A. \(1\)
Explanation: Diagonala matriser är Jordanformer med endast \(1\times1\)-block.
För \(J=\begin{pmatrix}\lambda&1\\0&\lambda\end{pmatrix}\), vad är dess enda egenvärde?
Correct answer: C. \(\lambda\)
Explanation: Diagonalposterna i denna Jordanblock är båda \(\lambda\).
För \(J=\begin{pmatrix}2&1\\0&2\end{pmatrix}\), är \(J\) diagonaliserbar?
Correct answer: B. Nej
Explanation: Detta är en icke-trivial Jordanblock av storleken \(2\), så den är inte diagonaliserbar.
Storleken på den största Jordanblocket för \(\lambda\) är exponenten för \((X-\lambda)\) i:
Correct answer: B. Det minimala polynomet
Explanation: Det minimala polynomet registrerar den största Jordanblockstorleken för varje egenvärde.
Om \((A-\lambda I)v=0\), då är \(v\):
Correct answer: D. En egenvektor om \(v\ne0\)
Explanation: Detta är den vanliga ekvationen för en egenvektor.
Om \((A-\lambda I)^2v=0\) men \((A-\lambda I)v\ne0\), då är \(v\):
Correct answer: C. En generaliserad egenvektor
Explanation: Det är en generaliserad egenvektor av rang \(2\), inte en vanlig egenvektor.
Spåret av en Jordanmatris är:
Correct answer: C. Summan av dess diagonala egenvärden
Explanation: Spåret är summan av diagonalposterna, dvs. egenvärden räknade med algebraisk multiplicitet.
Vilket egenvärde har ett nilpotent Jordanblock?
Correct answer: A. \(0\)
Explanation: Nilpotenta matriser har endast egenvärdet \(0\).
Result
Your score: 0 / 10
Review your result below.

