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
Jordan Normal Biçimi ve Genelleştirilmiş Özvektörler 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.
Özdeğer \(\lambda\) için bir genelleştirilmiş özvektör şu koşulu sağlar:
Correct answer: D. Bazı \(k\ge1\) için \((A-\lambda I)^k v=0\)
Explanation: Genelleştirilmiş özvektörler, \(A-\lambda I\)'nin bir kuvveti tarafından yok edilir.
Özdeğer \(\lambda\) için bir Jordan bloğunda köşegen üzerinde \(\lambda\) bulunur ve genellikle onun üstünde ne vardır?
Correct answer: B. Birler
Explanation: Bir Jordan bloğunun üst köşegeninde 1'ler bulunur.
Bir matris ancak ve ancak tüm Jordan bloklarının boyutu şu ise köşegenleştirilebilir:
Correct answer: A. \(1\)
Explanation: Köşegen matrisler, yalnızca \(1\times1\) bloklardan oluşan Jordan biçimleridir.
\(J=\begin{pmatrix}\lambda&1\\0&\lambda\end{pmatrix}\) için tek özdeğeri nedir?
Correct answer: C. \(\lambda\)
Explanation: Bu Jordan bloğunun köşegen elemanlarının ikisi de \(\lambda\)'dır.
\(J=\begin{pmatrix}2&1\\0&2\end{pmatrix}\) için \(J\) köşegenleştirilebilir mi?
Correct answer: B. Hayır
Explanation: Bu, boyutu \(2\) olan önemsiz olmayan bir Jordan bloğudur; dolayısıyla köşegenleştirilemez.
\(\lambda\) için en büyük Jordan bloğunun boyutu, \((X-\lambda)\)'nın şu ifadedeki üssüdür:
Correct answer: B. Minimal polinom
Explanation: Minimal polinom, her özdeğer için en büyük Jordan bloğunun boyutunu belirtir.
Eğer \((A-\lambda I)v=0\) ise, \(v\) şudur:
Correct answer: D. Eğer \(v\ne0\) ise bir özvektördür
Explanation: Bu, özvektör için olağan denklemdir.
Eğer \((A-\lambda I)^2v=0\) fakat \((A-\lambda I)v\ne0\) ise, \(v\) şudur:
Correct answer: C. Genelleştirilmiş özvektör
Explanation: Bu, derece \(2\) olan bir genelleştirilmiş özvektördür; sıradan bir özvektör değildir.
Bir Jordan matrisinin izi şudur:
Correct answer: C. Köşegenindeki özdeğerlerin toplamı
Explanation: İz, köşegen elemanların toplamıdır; yani cebirsel çokluklarıyla sayılan özdeğerlerin toplamıdır.
Nilpotent bir Jordan bloğunun hangi özdeğeri vardır?
Correct answer: A. \(0\)
Explanation: Nilpotent matrislerin yalnızca \(0\) özdeğeri vardır.
Result
Your score: 0 / 10
Review your result below.

