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
รูปแบบจอร์แดนและเวกเตอร์เอกลักษณ์ทั่วไป 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.
เวกเตอร์ลักษณะทั่วไปสำหรับค่าเอกลักษณ์ \(\lambda\) เป็นไปตาม:
Correct answer: D. \((A-\lambda I)^k v=0\) สำหรับบาง \(k\ge1\)
Explanation: เวกเตอร์ลักษณะทั่วไปจะถูกทำให้เป็นศูนย์โดยกำลังบางกำลังของ \(A-\lambda I\)
บล็อกจอร์แดนสำหรับค่าเอกลักษณ์ \(\lambda\) มี \(\lambda\) อยู่บนแนวทแยงมุม และโดยทั่วไปมีอะไรอยู่เหนือมัน?
Correct answer: B. หนึ่ง
Explanation: บล็อกจอร์แดนมี 1 อยู่บนแนวทแยงมุมรองเหนือแนวทแยงมุมหลัก
เมทริกซ์จะทำให้เป็นแนวทแยงได้ก็ต่อเมื่อบล็อกจอร์แดนทั้งหมดมีขนาด:
Correct answer: A. \(1\)
Explanation: เมทริกซ์แนวทแยงคือรูปแบบจอร์แดนที่มีเพียงบล็อกขนาด \(1\times1\)
สำหรับ \(J=\begin{pmatrix}\lambda&1\\0&\lambda\end{pmatrix}\) ค่าเอกลักษณ์เพียงค่าเดียวของมันคืออะไร?
Correct answer: C. \(\lambda\)
Explanation: สมาชิกบนแนวทแยงมุมของบล็อกจอร์แดนนี้ทั้งสองตัวเป็น \(\lambda\)
สำหรับ \(J=\begin{pmatrix}2&1\\0&2\end{pmatrix}\) \(J\) สามารถทำให้เป็นแนวทแยงได้หรือไม่?
Correct answer: B. ไม่
Explanation: นี่เป็นบล็อกจอร์แดนไม่เป็นเอกฐานขนาด \(2\) ดังนั้นจึงไม่สามารถทำให้เป็นแนวทแยงได้
ขนาดของบล็อกจอร์แดนที่ใหญ่ที่สุดสำหรับ \(\lambda\) คือเลขชี้กำลังของ \((X-\lambda)\) ใน:
Correct answer: B. พหุนามต่ำสุด
Explanation: พหุนามต่ำสุดบันทึกขนาดของบล็อกจอร์แดนที่ใหญ่ที่สุดสำหรับแต่ละค่าเอกลักษณ์
ถ้า \((A-\lambda I)v=0\) แล้ว \(v\) คือ:
Correct answer: D. เป็นเวกเตอร์ลักษณะเฉพาะถ้า \(v\ne0\)
Explanation: นี่คือสมการเวกเตอร์ลักษณะเฉพาะตามปกติ
ถ้า \((A-\lambda I)^2v=0\) แต่ \((A-\lambda I)v\ne0\) แล้ว \(v\) คือ:
Correct answer: C. เวกเตอร์ลักษณะทั่วไป
Explanation: มันเป็นเวกเตอร์ลักษณะทั่วไปอันดับ \(2\) ไม่ใช่เวกเตอร์ลักษณะเฉพาะธรรมดา
เทรซของเมทริกซ์จอร์แดนคือ:
Correct answer: C. ผลรวมของค่าเอกลักษณ์บนแนวทแยงมุม
Explanation: เทรซคือผลบวกของสมาชิกบนแนวทแยงมุม กล่าวคือ ผลรวมของค่าเอกลักษณ์เมื่อคำนึงถึงสัญลักษณ์พีชคณิต
บล็อกจอร์แดนแบบนิลโพเทนต์มีค่าเอกลักษณ์ใด?
Correct answer: A. \(0\)
Explanation: เมทริกซ์นิลโพเทนต์มีค่าเอกลักษณ์เพียงค่าเดียวคือ \(0\)
Result
Your score: 0 / 10
Review your result below.

